Question

【題目】用兩根長度相等的絕緣細(xì)線將一根長為L，質(zhì)量為m的通電導(dǎo)線懸掛在絕緣天花板上，通電導(dǎo)線中電流方向從A到B，電流大小為I，如圖。

（1）求當(dāng)通電導(dǎo)線保持靜止，且細(xì)線拉力最小時(shí)，磁場方向及磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；

（2）緩慢改變磁場大小及方向，當(dāng)安培力最小時(shí)，絕緣細(xì)線與豎直方向夾角為θ，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

Answer 1

【答案】（1）垂直紙面向里，；（2）

【解析】

（1）當(dāng)安培力與重力方向相反，大小相等時(shí)，細(xì)繩拉力最小。然后受力分析列出等式再進(jìn)行變形可以得出磁場大小，再根據(jù)左手定則可以判斷出磁場方向。

（2）先對導(dǎo)線進(jìn)行受力分析，當(dāng)拉力與安培力合力方向與重力相反時(shí)安培力最小。然后通過幾何關(guān)系列出等式，再與安培力公式聯(lián)立解得此時(shí)磁場大小。

（1）當(dāng)安培力豎直向上且等于重力時(shí)，繩子拉力最小為0，此時(shí)受力分析得：

解得

再根據(jù)左手定則可以判斷出磁場方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铩?/span>

（2）從右向左看，對通電導(dǎo)線受力分析，如圖所示

由作圖法可知，當(dāng)安培力與細(xì)線垂直時(shí)，安培力最小，此時(shí)

又因?yàn)?/span>

聯(lián)立得