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如图所示,竖直向下的匀强磁场中,用两条竖直线悬吊一水平通电直导线,导线长为L,质量为m,通入电流I后,悬线偏离竖直方向θ角保持静止,已知导线受的磁场力方向水平,求(1)磁场

题目详情
如图所示,竖直向下的匀强磁场中,用两条竖直线悬吊一水平通电直导线,导线长为L,质量为m,通入电流I后,悬线偏离竖直方向θ角保持静止,已知导线受的磁场力方向水平,求
(1)磁场的磁感应强度;
(2)欲使悬线偏离竖直方向θ角保持静止,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向.
▼优质解答
答案和解析
(1)当导线所受的磁场力为水平方向时,
根据共点力平衡得,mgtanθ=BIL,
解得磁感应强度B=
mgtanθ
IL

(2)当安培力的方向与拉力的方向垂直知,磁感应强度最小.
根据共点力平衡得,mgsinθ=BIL,
解得磁感应强度B=
mgsinθ
IL
,根据左手定则知,磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为θ向下.
答:(1)磁感应强度的大小为B=
mgtanθ
IL

(2)外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为B=
mgsinθ
IL
,方向与竖直方向的夹角为θ向下.
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