问题
问答题
在倾角为θ的斜面上,放置一段电流为I、长度为L、质量为m的导体棒a(通电电流方向垂直纸面向里),如图所示,棒与斜面间摩擦因数μ<tanθ,欲使导体棒静止在斜面上,所加匀强磁场磁感应强度B的最小值是多少?如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力,则所加匀强磁场磁感应强度又如何?

答案
(1)对a受力分析可知为保证a静止,
所加安培力的最小值应沿斜面向上,
大小为:F=mgsinθ-μmgcosθ=BminIL
∴Bmin=mg(sinθ-μcosθ) IL
方向垂直斜面向上.
(2)当a对斜面无压力时,斜面与a间摩擦力f=0,
对a受力分析可知,a只受重力与安培力两个力,
为保证a静止,则FA=mg,方向竖直向上,
所以应加水平向左的匀强磁场,
B=
=FA IL mg IL
答:欲使导体棒静止在斜面上,所加匀强磁场磁感应强度B的最小值是
,方向垂直斜面向上.mg(sinθ-μcosθ) IL
如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力,则所加匀强磁场磁感应强度大小为
,方向水平向左.mg IL