Question

【題目】如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長(zhǎng)為0.4m，質(zhì)量為6×10﹣2kg的通電直導(dǎo)線，電流強(qiáng)度I=1A，方向垂直于紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動(dòng)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4T，方向豎直向上的磁場(chǎng)中，設(shè)t=0時(shí)，B=0T，（g取10m/s2）求：

（1）當(dāng)斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力恰好為零時(shí)，安培力的大小和方向．

（2）需要幾秒，斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力恰好為零？

Answer 1

【答案】（1）0.8N，方向水平向左（2）5s

【解析】

(1)斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零時(shí)，導(dǎo)線的受力如圖所示：

由平衡條件，有：

FTcos 37°=F

FTsin 37°=mg

解得導(dǎo)線所受安培力的為：

F==0.8N，方向水平向左

(2)根據(jù)F=BIL，此時(shí)導(dǎo)線所處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：

B==2T

因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4T，所以有：

B=0.4t

解得：

t=5s