Question

如圖所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌寬L。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。金屬桿長(zhǎng)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(shí)，金屬桿正好能靜止。求：

（1）B至少多大？這時(shí)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？

Answer 1

(1)B=mgsinθ/I₁L     (2) I₂=I₁/cosθ

解析:

⑴只有當(dāng)安培力方向沿導(dǎo)軌平面向上時(shí)安培力才最小，B也最小。（2分）

根據(jù)左手定則，這時(shí)B應(yīng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，          （2分）

大小滿足：        BI₁L=mgsinθ，       （2分）

B=mgsinθ/I₁L         （2分）

⑵  當(dāng)B的方向改為豎直向上時(shí)，這時(shí)安培力的方向變?yōu)樗�平向右�?/p>

沿導(dǎo)軌方向合力為零，得BI₂Lcosθ=mgsinθ             （2分）

I₂=I₁/cosθ                    （2分）