题目

如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m、质量为6×10﹣2 kg的通电直导线，电流大小I=1A、方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T、方向竖直向上的磁场中，设t=0时，B=0，求几秒后斜面对导线的支持力为零？（g取10m/s2） 答案：考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；安培力 专题： 共点力作用下物体平衡专题． 分析： 根据左手定则确定安培力的方向，抓住斜面对导线的支持力为零时，导线只受重力、线的拉力和安培力作用而处于平衡状态，据平衡条件求出安培力的大小，由F=BIL可以得到磁感应强度的大小，根据磁感应强度的变化率可以求出所需要的时间t． 解答： 解：由题意知，当斜面对导线支持力为零时导线受力如图所示． 由图知FTcos37°=F     ① FTsin37°=mg         ② 由①②解得：导线所受安培力的为F==0.8 N． 又根据F=BIL得： 此时导线所处磁场的磁感应强度为 B==2T， 因为磁感应强度每秒增加0.4T，所以有 B=0.4t 得t=5s． 答：5秒后斜面对导线的支持力为零． 点评： 抓住支持力为0时的导线受力特征，根据平衡条件求解是关键． 　

查看本题答案和解析