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【如图所示,一水平导轨处于与水平方向成45°角向左上方的匀强磁场中,一根通有恒定电流l的金属棒,由于受到安培力作用而在粗糙的轨道上向右做匀速运动.现将磁场方向沿顺时针缓慢转】
更新时间: 2025-08-31 01:13:00
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问题描述:

如图所示,一水平导轨处于与水平方向成45°角向左上方的匀强磁场中,一根通有恒定电流l的金属棒,由于受到安培力作用而在粗糙的轨道上向右做匀速运动.现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖直向上,在此过程中,金属棒始终保持匀速运动,已知棒与导轨间动摩擦因数为μ,且μ<1,则()

A.金属棒所受摩擦力一直在减小

B.导轨对金属棒的支持力一直在增大

C.磁感应强度先变小后变大

D.金属棒所受安培力恒定不变

胡征回答:
  以金属棒为研究对象,受力分析如图所示,设磁感线与水平方向的夹角为α   安培力大小F=BIL,θ=90°-α,由平衡条件得:   G=N+BILsinθ,   f=BILcosθ   又f=μN,   解得:B=μGIL(μcosα+sinα)
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