2018版物理新课堂同步鲁科版选修3-1:第6章 章末分层突破
2018版物理新课堂同步鲁科版选修3-1:第6章 章末分层突破第3页

  导轨间的动摩擦因数μ=0.4,靠在导轨的外面.为使金属棒不滑动,施加一与纸面夹角为30°且与导体棒垂直指向纸里的匀强磁场(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2).求:

  

  图6­1

  (1)此磁场的方向;

  (2)磁感应强度B的取值范围.

   【导学号:34022037】

  【解析】 (1)要使金属棒静止,安培力应斜向上指向纸里,画出由a→b的侧视图,并对棒ab受力分析如图所示.经分析知磁场的方向斜向下指向纸里.

  

  (2)如图甲所示,当ab棒有向下滑的趋势时,受静摩擦力向上为Ff,则:

  Fsin 30°+Ff-mg=0

  F=B1IL

  Ff=μFcos 30°

  I=

  联立四式并代入数值得B1=3.0 T.

  当ab棒有向上滑的趋势时,受静摩擦力向下为Ff′,如图乙所示,则:

  F′sin 30°-Ff′-mg=0

Ff′=μF′cos 30°