如圖所示,在水平地面上固定一對與水平面傾角為α=45°的平行導電軌道,軌道間的距離為l,兩軌道底端的連線與軌道垂直,頂端接有電源,使得通過導體棒電流大小為I,將一根質量為m的長直導體棒ab放在兩軌道上,且與兩軌道垂直,導體棒截面為方形。已知重力加速度為g,在軌道所在空間加一豎直向上的勻強磁場,使導體棒在軌道上保持靜止。
(1)若平行導電軌道光滑,求磁感應強度的大小B0;
(2)若平行導電軌道光滑,改變導軌所在空間的磁場方向,試確定使導體棒在軌道上保持靜止的勻強磁場磁感應強度的最小值Bmin及其方向;
(3)若導體棒與平行導電軌道間的動摩擦因數為μ(μ<1),不改變磁場方向,求磁感應強度最大值Bmax。
【考點】安培力的計算公式及簡單應用;共點力的平衡問題及求解.
【答案】(1)若平行導電軌道光滑,磁感應強度的大小B0為;
(2)若平行導電軌道光滑,改變導軌所在空間的磁場方向,試確定使導體棒在軌道上保持靜止的勻強磁場磁感應強度的最小值Bmin為;方向垂直軌道平面向上;
(3)若導體棒與平行導電軌道間的動摩擦因數為μ(μ<1),不改變磁場方向,磁感應強度最大值Bmax為。
mg
IL
2
mg
2
IL
(2)若平行導電軌道光滑,改變導軌所在空間的磁場方向,試確定使導體棒在軌道上保持靜止的勻強磁場磁感應強度的最小值Bmin為
2
mg
2
IL
(3)若導體棒與平行導電軌道間的動摩擦因數為μ(μ<1),不改變磁場方向,磁感應強度最大值Bmax為
(
1
+
μ
)
mg
(
1
-
μ
)
IL
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:66引用:2難度:0.4
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