如图所示,通电直导线ab质量为m、水平地放置在两根倾角为θ的光滑绝缘导体轨道上,通以图示方向的电流,电流强度为...
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如图所示,通电直导线ab质量为m、水平地放置在两根倾角为θ的光滑绝缘导体轨道上,通以图示方向的电流,电流强度为I.两导轨间距为l,要使导线ab静止在导轨上,则关于所加匀强磁场大小、方向(从b向a看)的判断正确的是( )
A.磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为
B.磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为
C.磁场方向水平向右,磁感应强度大小为
D.磁场方向垂直斜面向上时,磁感应强度有最小值
【回答】
解:A、若磁场方向竖直向上,从b向a观察,对导线受力分析由平衡条件得:
在水平方向上:F﹣FNsinθ=0
在竖直方向上:mg﹣FNcosθ=0
其中F=BIL,联立以上各式可解得:
B=.故A正确
B、磁场方向竖直向下,导体棒受到的安培力水平向左,故不可能处于平衡状态,故B错误;
C、磁场方向水平向右,导体棒受到的安培力竖直向下,还有支持力和重力,不可能处于平衡状态,故C错误;
D、若要求磁感应强度最小,则一方面应使磁场方向与通电导线垂直,另一方面应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小.
如图乙所示,由力的矢量三角形讨论可知,当安培力方向与支持力垂直时,安培力最小,对应磁感应强度最小,设其值为Bmin,则:
BminIL=mgsinθ,
得:Bmin=根据左手定则判定知,该磁场方向垂直于斜面向上.故D正确
故选:AD
知识点:专题八 电磁感应
题型:多项选择
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