示例:如圖所示,
在傾斜角為α的光滑斜面上,使長度為L、質量為m的載流直導體垂直于紙面放置靜止狀態,施加的均勻磁場方向可為()
A. 平行向上傾斜
B. 平行向下傾斜
C. 垂直向下傾斜
D. 垂直向上傾斜
【分析】
畫出鋼絲受力示意圖。 它受到兩種明顯的力的影響:重力和支撐力。 導線處于平衡狀態,也受到安培力的影響。 然而,由于磁場的不確定性,安培力可能會發生變化。
金屬絲處于平衡狀態,金屬絲上的三個力必須形成首尾相連的閉合三角形。 從力圖可以看出,安培力的方向范圍在兩條直線①、②之間的夾角之內,而磁場必定與安培力垂直,所以磁場的范圍方向必須在安培力的兩個邊界的垂線之間的角度范圍內。 磁場也可以在與電流平行的方向上有分量磁場方向,因此提供的答案選項只是“可能”,如圖所示。
【練習】:如圖所示,
兩根平行的輕質細線的上端固定在天花板上,下端綁在一根金屬桿的兩端。 金屬棒的質量為m,長度為d。 金屬棒內有水平向內的電流流動。 整個裝置處于均勻磁場中。 ,當金屬棒靜止時,細線與垂直方向的夾角為θ,重力加速度為g磁場方向,則()
A、如果磁場向右水平,則該磁場的磁感應強度為mg/Id
B、若磁場垂直向下,則該磁場的磁感應強度為mgtanθ/Id
C、磁場最大磁感應強度不能超過mg/Id
D、磁場的磁感應強度至少為mgsinθ/Id
【分析圖】
【練習】如圖所示,
在傾斜角為α的光滑斜坡上,放置一根長度為L、質量為m、電流為I的導線。如果使導線靜止,則應在斜坡上施加均勻磁場B。 大小和方向分別為()
AB=mgsinα/IL,方向垂直于斜坡向下
BB=mgsinα/IL,方向垂直于斜坡向上
CB=mgtanα/IL,方向垂直向下
DB=mgsinα/IL,方向水平向右
【分析圖】
【練習】在xoy水平面上有一根載流直導線,與ox和oy軸相交。 導線中電流的方向如圖18-5所示。 該區域存在均勻磁場,載流直導線上的磁場力方向與ox軸方向一致。 正方向相同。 該磁場的磁感應強度方向可以是()
A.沿x軸正方向
B.沿y軸負方向
C.沿z軸正方向
D.沿z軸負方向
【分析圖】