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15.如圖,質量為m、長為L的直導線用兩絕緣細線懸掛于,并處于勻強磁場中.當導線中通以沿x負方向的電流I,且導線保持靜止時,懸線與豎直方向的夾角為θ.當磁場方向為y負向時,磁感應強度的大小為$\frac{mg}{IL}$;如要使所加磁場的磁感應強度最小,則磁場方向應為沿懸線向上,其最小值為$\frac{mg}{IL}$sinθ.

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

解答 解:對直導線受力分析:磁場方向為y負向時,則:BIL=mg,則B=$\frac{mg}{IL}$
對導體棒受力分析可知,安培力和繩子的拉力等于重力,根據(jù)三角形定則可知,當安培力垂直于繩子拉力時,此時安培力最小,根據(jù)F=BIL可知,此時磁感應強度最小,根據(jù)左手定則可知,磁場方向為沿懸線向上:BIL=mgsinθ,則B=$\frac{mg}{IL}$sinθ
故答案為:$\frac{mg}{IL}$;沿懸線向上;$\frac{mg}{IL}$sinθ

點評 本題關鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值,然后結合左手定則分析磁感線的方向,基礎題.

練習冊系列答案
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(1)燈頭中氙氣分子的總個數(shù)N;
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B.此交流電的電流強度的有效值為$\sqrt{2}$A,最大值為4A
C.電阻兩端的交流電電壓的有效值為20$\sqrt{2}$V,最大值為40 V
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7.要測量某種合金的電阻率.
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用螺旋測微器測合金絲的直徑如圖甲所示,讀數(shù)為0.650mm.
(2)圖乙是測量合金絲阻值的原理圖,S2是單刀雙擲開關.根據(jù)原理圖在圖丙中將實物連線補充完整.

(3)閉合S1,當S2處于位置a時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1=1.35V,I1=0.30A;當S2處于位置b時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2=0.92V,I2=0.32A.根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)判斷,當S2處于位置b(選填“a”或“b”)時,測量相對準確,測量值Rx=2.9Ω.(結果保留兩位有效數(shù)字)

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