Question

（1）實(shí)驗(yàn)室里可以用圖（1）所示的小羅盤估測(cè)條形磁鐵磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．方法如圖（2）所示，調(diào)整羅盤，使小磁針靜止時(shí)N極指向羅盤上的零刻度（即正北方向），將條形磁鐵放在羅盤附近，使羅盤所在處條形磁鐵的方向處于東西方向上，此時(shí)羅盤上的小磁針將轉(zhuǎn)過(guò)一定角度．若已知地磁場(chǎng)的水平分量B_x，為計(jì)算羅盤所在處條形磁鐵磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，則只需知道______，磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B=______．
（2）如圖（3）所示，蹄形磁鐵水平放置，在磁場(chǎng)中有一水平光滑導(dǎo)軌通過(guò)接線柱P、Q與導(dǎo)線相連，導(dǎo)軌上面擱有一導(dǎo)體細(xì)棒AB．導(dǎo)線將AB棒、電源、變阻器、電鍵等構(gòu)成電路．閉合電鍵，可觀察到導(dǎo)體棒AB向______運(yùn)動(dòng)（填“左”或“右”），此現(xiàn)象表明通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中______．
（3）如圖（4）所示，質(zhì)量是m=10g的銅導(dǎo)線ab放在光滑的寬度為0.5m的金屬滑軌上，滑軌平面與水平面傾角為30°，ab靜止時(shí)通過(guò)電流為10A，要使ab靜止，磁感強(qiáng)度至少等于______，方向?yàn)開(kāi)_____．（取g=10m/s²）

Answer 1

【答案】分析：（1）指針指向條形磁鐵磁場(chǎng)與與地磁場(chǎng)水平分量磁場(chǎng)的合磁場(chǎng)方向，因此根據(jù)矢量合成法則：平行四邊形定則可正確解答；
（2）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力情況可以利用左手定則進(jìn)行判斷；
（3）對(duì)ab棒進(jìn)行受力分析，根據(jù)所處平衡狀態(tài)狀態(tài)列方程求解．
解答：解：（1）磁針指向?yàn)楹洗艌?chǎng)方向，知道了地磁場(chǎng)的水平分量B_x，根據(jù)矢量合成法則可知只要知道羅盤上指針的偏轉(zhuǎn)角，即可求出羅盤所在處條形磁鐵磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．
由圖2可知：，因此有：B=B_xtanθ．
故答案為：羅盤上指針的偏轉(zhuǎn)角；B_xtanθ．
（2）根據(jù)左手定則可知：讓四指指向電流方向，磁場(chǎng)方向穿過(guò)手心，則大拇指指向?yàn)樗�受力的方向，由此可知�?dǎo)體棒AB向左運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用．
故答案為：左； 會(huì)受到力的作用．
（3）畫(huà)出ab棒受力分析圖可知，要使棒靜止，當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上時(shí)，此時(shí)安培力最小，即磁感應(yīng)強(qiáng)度最小．
因此有：mgsinθ=BIL

故答案為：0.01T； 垂直軌道平面向上．
點(diǎn)評(píng)：本題比較簡(jiǎn)單，重點(diǎn)考查了對(duì)安培力的理解和應(yīng)用，是考查基礎(chǔ)知識(shí)的好題．