题文
如图所示,一根均匀导体棒OA长为L,质量为m,上端与水平固定转轴O连接,下端与圆弧金属导轨MN良好接触,不计摩擦和导轨电阻.匀强磁场的磁感强度为B,方向水平.闭合电键K,OA从竖直方向偏离角度为θ后静止,则电路中的电流为______;现使OA从竖直方向偏离角度为2θ后静止,若其它条件不变,则磁感强度应变为______.
题型:未知 难度:其他题型
答案
如图所示,当杆偏转角度θ时,杆受向下的重力及垂直于杆向上的安培力,则由力矩的平衡条件可知:
FL2=mgL2sinθ;
安培力F=BIL,代入得:
I=mgsinθBL;
当OA偏离2θ时,同理可得:
B′IL=mgsin2θ;
代入电流值可得:
B′=Bsin2θsinθ;
故答案为:mgsinθBL;Bsin2θsinθ(或2Bcosθ).

解析
L2
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,一根均匀导体棒OA长为L,质量.....”主要考查你对 [力矩的平衡 ]考点的理解。
力矩的平衡
力矩和力偶:
①力臂:从转动轴到力的作用线的距离。
②力矩:力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩,用M表示,单位牛米(N·m)。
③力偶:力学上把作用在同一物体上的大小相等,方向相反、不共线的两个平行力组成的力系称为力偶。
④力偶矩:力学中,用力偶中的任一力的大小与力偶臂的乘积再冠以相应的正、负号,作为力偶使物体转动效应的度量,成为力偶矩,用M表示,单位牛米(N·m)。
力矩的平衡条件:
有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和等于零,即M合=M1+M2+M3+…=0。
刚体平衡的条件:
①在任何外力作用下,大小和形状不变的物体,叫做刚体。
②刚体的平衡条件是合力为零,合力矩为零,即∑F=0,∑M=0。




