分析 正確解答本題的關(guān)鍵是求出通電導線的有效長度,然后根據(jù)公司F=BIL求解安培力,最后再依據(jù)力矩平衡即可求出需要的力.
解答 解:當L的直導線,由中點折成直角形時,有效長度為:$L′=\sqrt{(\frac{L}{2})^{2}+(\frac{L}{2})^{2}}=\frac{\sqrt{2}}{2}L$
由于磁場和導線垂直,根據(jù)安培力公式F=BIL,解得:
$F=BIL′=\frac{\sqrt{2}}{2}BIL$.
該安培力的作用點的等效位置在兩個端點的連線的中間,所以安培力產(chǎn)生的力矩:
${M}_{1}=F•\frac{\sqrt{2}}{2}L×\frac{1}{2}=\frac{BI{L}^{2}}{4}$
為使桿平衡,需在其另一端加一個力,當該力的方向與兩個端點的連線垂直時,該力最小,此時該力的力臂為$\frac{\sqrt{2}}{2}L$,
由力矩平衡,得:M2=M1
所以該力的大小為:Fmin=$\frac{{M}_{2}}{\frac{\sqrt{2}}{2}L}=\frac{\frac{BI{L}^{2}}{4}}{\frac{\sqrt{2}}{2}L}=\frac{\sqrt{2}BIL}{4}$
故答案為:$\frac{\sqrt{2}BIL}{4}$.
點評 該題結(jié)合安培力考查力矩平衡的知識,解答的關(guān)鍵是對于安培力公式F=BIL,要明確其適用條件以及公式中各個物理量的含義.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 重力垂直斜面向下 | |
B. | 支持力可能比重力大 | |
C. | 摩擦力可能比重力大 | |
D. | 支持力和摩擦力的合力一定豎直向上 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
U/V | 0 | 1.1 | 1.8 | 3.0 | 3.8 | 4.7 |
I/mA | 0 | 0.50 | 0.82 | 1.36 | 1.73 | 2.13 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 滑動觸頭至b位置時,U1大約為3V | |
B. | 滑動觸頭至c位置時,U1大約為5V | |
C. | 滑動觸頭至d位置時,U1大約為0 | |
D. | 隨滑動變阻器左側(cè)阻值的增加UI近似線性變化 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 方向由b到a,大小$I=\frac{mgsinθ}{BL}$ | B. | 方向由b到a,大小$I=\frac{mg}{BL}$ | ||
C. | 方向由a到b,大小$I=\frac{mgtanθ}{BL}$ | D. | 方向由a到b,大小$I=\frac{mgcosθ}{BL}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 該勻強電場的方向沿x軸負方向 | B. | 勻強電場的電場強度是240 V/m | ||
C. | 過A點的電場線與x軸垂直 | D. | P、A兩點的間電勢差為60 V |
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