Question

15．如圖，質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x負(fù)方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向的夾角為θ．當(dāng)磁場(chǎng)方向?yàn)閥負(fù)向時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為$\frac{mg}{IL}$；如要使所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則磁場(chǎng)方向應(yīng)為沿懸線向上，其最小值為$\frac{mg}{IL}$sinθ．

Answer 1

分析 先對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式F_A=BIL和左手定則分析

解答 解：對(duì)直導(dǎo)線受力分析：磁場(chǎng)方向?yàn)閥負(fù)向時(shí)，則：BIL=mg，則B=$\frac{mg}{IL}$
對(duì)導(dǎo)體棒受力分析可知，安培力和繩子的拉力等于重力，根據(jù)三角形定則可知，當(dāng)安培力垂直于繩子拉力時(shí)，此時(shí)安培力最小，根據(jù)F=BIL可知，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)方向?yàn)檠貞揖�向上：BIL=mgsinθ，則B=$\frac{mg}{IL}$sinθ
故答案為：$\frac{mg}{IL}$；沿懸線向上；$\frac{mg}{IL}$sinθ

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．