Question

如下圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有一根水平方向的通電直導(dǎo)線恰好靜止不動(dòng)。已知直導(dǎo)線長為l，質(zhì)量為m，通過的電流為I，方向如圖所示，整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度的最小值B1是多少？它的方向是什么？如果還要使靜止在斜面上的通電直導(dǎo)線對(duì)斜面無壓力，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度的最小值B2是多少？它的方向是什么？

 

Answer 1

【答案】

，方向垂直斜面向上     方向水平向左

【解析】

對(duì)通電直導(dǎo)線做受力分析如圖所示，斜面對(duì)直導(dǎo)線的支持力和安培力的合力與重力平衡，則可知當(dāng)安培力平行斜面向上和支持力垂直時(shí)安培力最小，則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小。

，可以求得：

，

方向由左手定則判定為垂直斜面向上。

欲使直導(dǎo)線對(duì)斜面無壓力，則需要安培力和重力平衡，則有

，方向豎直向上；

，方向由左手定則判定為水平向左。

思路分析：對(duì)直導(dǎo)線進(jìn)行受力分析，利用動(dòng)態(tài)平衡知識(shí)，列出平衡方程就可以求出。

試題點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了安培力和力學(xué)問題的綜合。