Question

如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4m、質(zhì)量為6×10^{﹣2 kg}的通電直導(dǎo)線，電流大小I=1A、方向垂直于紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動，整個裝置放在磁感應(yīng)強度每秒增加0.4T、方向豎直向上的磁場中，設(shè)t=0時，B=0，求幾秒后斜面對導(dǎo)線的支持力為零？（g取10m/s²）

Answer 1

考點：

共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用；安培力
專題：	共點力作用下物體平衡專題．
分析：	根據(jù)左手定則確定安培力的方向，抓住斜面對導(dǎo)線的支持力為零時，導(dǎo)線只受重力、線的拉力和安培力作用而處于平衡狀態(tài)，據(jù)平衡條件求出安培力的大小，由F=BIL可以得到磁感應(yīng)強度的大小，根據(jù)磁感應(yīng)強度的變化率可以求出所需要的時間t．
解答：	解：由題意知，當斜面對導(dǎo)線支持力為零時導(dǎo)線受力如圖所示． 由圖知FTcos37°=F     ① FTsin37°=mg         ② 由①②解得：導(dǎo)線所受安培力的為F==0.8 N． 又根據(jù)F=BIL得： 此時導(dǎo)線所處磁場的磁感應(yīng)強度為 B==2T， 因為磁感應(yīng)強度每秒增加0.4T，所以有 B=0.4t 得t=5s． 答：5秒后斜面對導(dǎo)線的支持力為零．
點評：	抓住支持力為0時的導(dǎo)線受力特征，根據(jù)平衡條件求解是關(guān)鍵．