如图所示，斜面上放一木制圆柱，圆柱质量m=0.25kg，半径为R，长L=0.1m。在这圆柱上顺着圆柱体绕有N=10匝轻质导线，线圈平面与斜面平行，斜面与水平面夹角为θ，磁感应强度B=0.5T，方向竖直

Question

如图所示，斜面上放一木制圆柱，圆柱质量m=0.25kg，半径为R，长L=0.1m。在这圆柱上顺着圆柱体绕有N=10匝轻质导线，线圈平面与斜面平行，斜面与水平面夹角为θ，磁感应强度B=0.5T，方向竖直向上。问线圈中至少通入多大电流，圆柱体才不致沿斜面下滚？

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Answer 1

【分析】圆柱体受重力作用，线圈中通有电流也会受到安培力的作用，且由图可知线圈两侧均受安培力作用，做出受力侧视图由力矩平衡条件列式即可进行求解。

以圆柱与斜面的交线为轴，
\n重力矩：，
\n磁力矩：
\n根据平衡条件得：
\n　　mgRsinθ=2NBILRsinθ
\n线圈中通过电流为：
\n　　

【点评】抓住磁场方向变化时，对应的安培力方向随之变化，但二者始终垂直这一关键，是确定磁场方向变化范围的立足点。确定磁场方向变化范围的边界，并能作出安培力矢端所在直线及磁感应强度矢端所在直线，既是难点，也是解题能力的体现。能够在头脑中形成安培力与磁感应强度对应变化的图景，意会到变化中的物理情境，是解决本题应该达到的境界。