如圖所示,在同一水平面的兩導軌相互平行,相距2m並處於豎直向上的磁感應強度為B=0.75T的勻強磁場中,一根質...
問題詳情:
如圖所示,在同一水平面的兩導軌相互平行,相距2 m並處於豎直向上的磁感應強度為B=0.75T的勻強磁場中,一根質量為3.0 kg的金屬棒放在導軌上且與導軌垂直.當金屬棒中通如圖所示的電流為5 A時,金屬棒恰好做勻速直線運動,求:(g取10m/s2)
(1)導軌與金屬棒間動摩擦因素;
(2)若只改變電流的大小,使電流增加到9A時,金屬棒將獲得多大的加速度;
(3)若只改變磁感應強度的大小和方向,使金屬棒靜止在導軌上並且與導軌之間無擠壓,則所加磁場的磁感應強度大小和方向?
【回答】
解:(1)對金屬棒進行受力分析,因金屬棒做勻速直線運動,則
, ……(2分)
又 ,, ……(2分)
可得 ……(1分)
(2)由牛頓第二定律得 ……(2分)
又 得 ……(2分)
(3)對金屬棒進行受力分析,因金屬棒靜止,則
代入得: ……(2分)
根據左手定則可知磁感應強度方向水平向左(或b→a、d→c) ……(2分)
知識點:磁場對通電導線的作用力
題型:計算題