如图a所示，在间距L=0.5m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上，水平地放着一质量为m=0.01kg的通电导体棒ab，电流大小为I=2.0A．为使导体棒ab在斜面上静止，可加一匀强电场．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）（1）若磁感应强度方向水平向左，请在图b中标出电流的方向，并作出ab的受力示意图；求出磁感应强度B1的大小．（2）若磁感应强度竖直向上，请在图c中做出ab的受力示意图；求出磁感应强度B2的大小．试题及答案-解答题-云返教育

试题详情

如图a所示，在间距L=0.5m、倾角α=37°的光滑倾斜导轨上，水平地放着一质量为m=0.01kg的通电导体棒ab，电流大小为I=2.0A．为使导体棒ab在斜面上静止，可加一匀强电场．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²）

（1）若磁感应强度方向水平向左，请在图b中标出电流的方向，并作出ab的受力示意图；求出磁感应强度B₁的大小．
（2）若磁感应强度竖直向上，请在图c中做出ab的受力示意图；求出磁感应强度B₂的大小．

见解析

解：（1）棒的电流方向用×表示，受力情况如图，要使杆在斜面上静止，安培力F₁与重力必须平衡，导轨对杆ab没有作用力．

根据平衡条件得：F₁=mg=0.1N　
则B₁=

F₁

0.1

2×0.5

T=0.1T
（2）棒的受力情况如图

∴F₂=mgtan37°=

mg=0.075N　
得B₂=

F₂

0.075

2×0.5

T=0.075T
答：（1）若磁感应强度方向水平向左，在图b中标出电流的方向，作出ab的受力示意图如图所示；磁感应强度B₁的大小为0.1T．
（2）若磁感应强度竖直向上，在图c中做出ab的受力示意图如图所示；磁感应强度B₂的大小为0.075T．

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