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如图15-2-10所示,在倾角为θ的光滑斜轨上置有一通有电流I、长L、质量为m的导体棒.

15-2-10

(1)欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为多少?方向如何?

(2)欲使棒静止在斜轨上,且对斜轨无压力,所加匀强磁场B的大小是多少?方向如何?

解析:(1)棒在斜轨上静止时受到三个力的作用:重力、斜轨对棒的支持力和磁场的安培力,如图15-2-11所示.由于重力的大小方向是确定的,支持力的方向不变,所以当安培力的方向平行斜面向上时磁场力最小,所加磁场的磁感应强度也最小.

15-2-11

    由平衡条件有mgsinθ=BIL

    得 B=

    由左手定则可判定磁感应强度B的方向垂直斜面向上.

(2)当棒静止在斜轨上且对斜轨无压力时,棒只受两个力:重力和安培力,如图15-2-12所示.由于磁场力方向竖直向上,磁感应强度B的方向应为水平向左.

    由BIL=mg得B=.

15-2-12

答案:(1)mgsinθ/IL  方向垂直斜面向上  (2)mg/IL  方向水平向左


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图15-2-10所示,在光滑水平桌面上,有两根弯成直角的相同金属棒,它们的一端均可绕固定转动轴O自由转动,另一端b互相接触,组成一个正方形线框,正方形每边长度均为l,匀强磁场的方向垂直桌面向下.当线框中通以图示方向的电流I时,两金属棒在b点的相互作用力为f,则此时磁感应强度的大小为_________(不计电流产生的磁场).

15-2-10

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图15-5-10所示,匀强磁场的磁感应强度为B,垂直纸面向里,宽度为d 0,一电荷量为e的电子以水平速度v 0垂直射入磁场中,穿出磁场时,速度与竖直方向的夹角为60°.求:

(1)电子的质量m;

(2)电子在磁场中的运动时间.

图15-5-10

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图15-2-10

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(1)电子的质量m;

(2)电子在磁场中的运动时间.

        

图15-5-10     图15-5-11

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