高二选修的物理题，有关电磁感应。

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/30 14:37:20
将一根质量为M=0.06kg的均匀导线杆弯成矩形闭合导线框abcd,其ab=cd=L1=0.1 m,bc=ad=L2=0.2 m.它的ad边由aO,dO′两轴承支撑沿水平放置,导线框位于竖直平面内,bc段中点固定一质量为m=0.02 kg的小金属球,整个装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中.当导线框中通以大小恒为1 A的恒定电流I时,整个装置以OO′为轴从静止开始逆时针转动.
(1)请写出导线框bc段中的电流方向;（这道不用回答）。
(2)若导线框运动过程中与竖直方向的最大偏角(为37°,则匀强磁场的磁感应强度B1为多大 (已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(3)若已知磁感应强度B2=1T,则导线框在运动过程中,速度达到最大时,与竖直方向的偏角为多大？

（1）根据受力平衡与左手定则，即可求解；（2）根据动能定理，即可求解；（3）根据速度最大时，处于力矩平衡，从而即可求解．
解答：解：（1）根据受力平衡，从而确定安培力的方向，再由左手定则，可确定电流方向为：b→c；（2）根据动能定理可知，B1IL2L1sinθ-mgL1（1-cosθ）-Mg（1-cosθ）=△Ek，解得B1=5/6 T；
（3）速度最大时，整个装置处于力矩平衡状态，则有：B2IL2L1cosα=mgL1sinα+Mgsinα，得α=arctan0.4．

根据力的合成与分解,将磁场力与重力合成,即可求出B1