热门试卷

解：（1）设安培力方向与斜面夹角为α，对导体棒受力分析如图所示：

由平衡条件得：

B′ILcosα=mgsinθ

B′=

当α=0°时，B′最小，其最小值为：

B′min=

代入数据解得B′min=0.5T

由于安培力方向平行斜面向上，电流方向垂直纸面向里，由左手定则可判断磁场方向垂直斜面向上．

（2）磁场方向水平向左

且：B2IL=mg

则：B2==1T

答：（1）所需加的匀强磁场的磁感应强度B最小值为0.5T，最小磁感应强度的方向垂直斜面向上

（2）磁感应强度B的大小为1T、方向水平向左时，MN对轨道的压力最小

解：（1）导体棒受到的安力为：F=BIL=1×2×0.1N=0.2N，方向沿斜面向上

（2）由闭合电路的欧姆定律可知：E=I（R+RP）

当安培力最小时，金属棒有下滑的趋势，摩擦力沿斜面向上且达到最大静摩擦力，此时Rp有最大值，有：

BIL+μmgcosθ=mgsinθ

联立解得：I=1A，RP=19Ω

当安培力最大时，金属棒有上滑的趋势，摩擦力沿斜面向上且达到最大静摩擦力，此时Rp有最小值，有：

BIL=μmgcosθ+mgsinθ

联立解得：I=5A，Ep=3Ω

即Rp在19Ω≥RP≥3Ω时，导体棒MN能保持静止

答：（1）当金属棒MN中电流I=2.0A时，其受到的安培力0.2N，方向沿斜面向上

（2）若要保持金属棒MN静止，变阻器的阻值Rp应19Ω≥RP≥3Ω

解：匀强磁场方向为由南向北，而电流方向为从东向西．则电流方向与磁场方向相互垂直，因此安培力的大小为F=BIL 

解得 F=BIL=5×10-4×20×20N=0.2N，

若把该通电导线南北放置，两者相互平行，则安培力为零，

答：它受到的磁场力为0.2N，若把该通电导线南北放置，它受到的磁场力为0

解：当电流为5A时，匀速运动，故μmg=BI1L

B=

当电流为6A时，由牛顿第二定律得BI2L-μmg=ma

a=m/s2=0.4m/s2

答：磁感应强度为0.4T，获得加速度为0.4m/s2