如图所示,在同一水平面的两导轨相互平行,相距2m并处于竖直向上的磁感应强度为B=0.75T的匀强磁场中,一根质...
问题详情:
如图所示,在同一水平面的两导轨相互平行,相距2 m并处于竖直向上的磁感应强度为B=0.75T的匀强磁场中,一根质量为3.0 kg的金属棒放在导轨上且与导轨垂直.当金属棒中通如图所示的电流为5 A时,金属棒恰好做匀速直线运动,求:(g取10m/s2)
(1)导轨与金属棒间动摩擦因素;
(2)若只改变电流的大小,使电流增加到9A时,金属棒将获得多大的加速度;
(3)若只改变磁感应强度的大小和方向,使金属棒静止在导轨上并且与导轨之间无挤压,则所加磁场的磁感应强度大小和方向?
【回答】
解:(1)对金属棒进行受力分析,因金属棒做匀速直线运动,则
, ……(2分)
又 ,, ……(2分)
可得 ……(1分)
(2)由牛顿第二定律得 ……(2分)
又 得 ……(2分)
(3)对金属棒进行受力分析,因金属棒静止,则
代入得: ……(2分)
根据左手定则可知磁感应强度方向水平向左(或b→a、d→c) ……(2分)
知识点:磁场对通电导线的作用力
题型:计算题