如圖所示,光滑導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌寬L.勻強磁場磁感應(yīng)強度為B.金屬桿長也為L,質(zhì)量為m,水平放在導(dǎo)軌上.當(dāng)回路總電流為I1時,金屬桿正好能靜止.求:
(1)B至少多大?這時B的方向如何?
(2)若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上,應(yīng)把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止?
分析:帶電金屬桿進(jìn)行受力分析,除重力、支持力外,還有在磁場中受到安培力,三力處于平衡狀態(tài).由此可知安培力的方向,從而由左手定則來確定磁場的方向,由平衡可得安培力的大小,可以算出磁場的強度.
僅對磁場方向改變時,安培力的方向也隨著改變,利用平衡條件來求出電流的大。
解答:解:(1)只有當(dāng)安培力方向沿導(dǎo)軌平面向上時安培力才最小,B也最。
根據(jù)左手定則,這時B應(yīng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,
大小滿足:BI1L=mgsinθ,
  B=
mgsinθ
I1L

(2)當(dāng)B的方向改為豎直向上時,這時安培力的方向變?yōu)樗较蛴遥?BR>沿導(dǎo)軌方向合力為零,得BI2Lcosθ=mgsinθ             
  I2=
I1
cosθ
點評:要會區(qū)分左手定則與右手定則:左手定則是判定磁場力的,而右手定則是判定感應(yīng)電流方向的.同時還利用三力平衡知識來求解.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌寬L。勻強磁場磁感應(yīng)強度為B。金屬桿長也為L ,質(zhì)量為m,水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路總電流為I1時,金屬桿正好能靜止。求:

(1)B至少多大?這時B的方向如何?

(2)若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上,

應(yīng)把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止?

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(1)B至少多大?這時B的方向如何?

(2)若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上,

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應(yīng)把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止?

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年度黑龍江省哈三中高三上學(xué)期期末考試物理卷 題型:計算題

如圖所示,光滑導(dǎo)軌與水平面成θ=37°,導(dǎo)軌寬L=0.20m,導(dǎo)軌上端與電源及電阻箱相連,電源電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r=1.0Ω?臻g存在著磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。質(zhì)量為m=0.10kg的金屬桿放在導(dǎo)軌上。金屬桿及導(dǎo)軌的電阻不計。當(dāng)電阻箱調(diào)至R1=4.0Ω時,金屬桿恰好能靜止。

求:【小題1】空間所加的勻強磁場的磁感應(yīng)強度的最小值及方向。
【小題2】若保持(1)中B的大小不變而將B的方向改為豎直向上,應(yīng)把將電阻箱阻值R2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止?

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