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如图所示,光滑导轨与水平面成θ角,导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L ,质量为m,水平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。求:

(1)B至少多大?这时B的方向如何?

(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,

应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?

答案

(1)B=mgsinθ/I1L     (2) I2=I1/cosθ


解析:

⑴只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小,B也最小。(2分)

根据左手定则,这时B应垂直于导轨平面向上,          (2分)

大小满足:        BI1L=mgsinθ,       (2分)

B=mgsinθ/I1L         (2分)

⑵  当B的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,

沿导轨方向合力为零,得BI2Lcosθ=mgsinθ             (2分)

I2=I1/cosθ                    (2分)

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