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如图所示,在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源,在相距1m的平行导轨上放一重为3N的金属棒ab,棒上通过3A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止,求:

(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)ab棒对导轨的压力;
(3)若要使B取值最小,其方向应如何调整?并求出最小值.
人气:476 ℃ 时间:2019-10-26 12:46:42
解答
(1)棒静止时,受力如图.
则有:F=Gtan60°
即BIL=Gtan60°
解得B=
3
G
IL
3
T

故匀强磁场的磁感应强度大小为
3
T

(2)ab棒对导轨的压力与FN大小相等.
FN
G
cos60°
=6N

故ab棒对导轨的压力为6N.
(3)若要使B取值最小,即安培力F最小.显然当F平行斜面向上时,F有最小值,此时B应垂直于斜面向上,且有:
F=Gsin60°
所以BminIL=Gsin60°
Bmin
Gsin60°
IL
3
2
T

故当B垂直于斜面向上时,有最小值,为
3
2
T

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