(2012?上海模擬)在真空的直角坐標(biāo)系中,有兩條互相絕緣且垂直的長直導(dǎo)線分別與x、y軸重合,電流方向如圖所示.已知真空中距無限長通電直導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強度B=kI/r(r≠0),k=2×10-7Tm/A,若I1=4.0A,I2=3.0A.則:在xOz平面內(nèi)距原點r=0.1m的各點中x、z坐標(biāo)為
(0,±10cm)
(0,±10cm)
處磁感應(yīng)強度最小,最小值為
1.0×10-5
1.0×10-5
T.
分析:根據(jù)右手螺旋定則,可確定通電電線在某點的磁場方向,結(jié)合題意真空中距無限長通電直導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強度B=k
I
r
.并由矢量合成法則,即可確定求解.
解答:解:由題意可知,在xOz平面內(nèi)距原點r=0.1m的各點中磁感應(yīng)強度最小處,則越遠(yuǎn)越小.
因而由真空中距無限長通電直導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強度B=k
I
r
.則兩根通電導(dǎo)線在距原點r=0.1m的磁感應(yīng)強度大小分別為
B1=k
I1
r
=2×10-7×
4
0.1
T=8×10-6T

B2=k
I2
r
=2×10-7×
3
0.1
T=6×10-6
T
根據(jù)右手螺旋定則可知,兩根通電導(dǎo)線在最遠(yuǎn)處的磁場方向相互垂直,
由平行四邊形定則,可知,在xOz平面內(nèi)距原點r=0.1m的各點中x、z坐標(biāo)為(0,±10cm)處,產(chǎn)生磁感應(yīng)強度最。
磁感應(yīng)強度最小值為B=
B
2
1
+
B
2
2
=1×10-5T

故答案為:(0,±10cm);1×10-5
點評:考查右手螺旋定則的應(yīng)用,會用磁感應(yīng)強度B=k
I
r
來確定磁感應(yīng)強度的大小,并掌握矢量合成法則.
練習(xí)冊系列答案
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(1)ab棒進(jìn)入磁場區(qū)I時速度V的大;(2)磁場區(qū)I在沿斜軌方向上的寬度d;
(3)棒從開始運動到剛好進(jìn)入水平軌道這段時間內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的熱量Q;
(4)若棒在t2時刻進(jìn)入水平導(dǎo)軌后,電流計G的電流I隨時間t變化的關(guān)系如圖(丙)所示(而未知),已知t2到t3的時間為0.5s,t3到t4的時間為1s,請在圖(。┲凶鞒鰐2到t4時間內(nèi)外力大小F隨時間t變化的函數(shù)圖象.(從上向下看逆時針方向為電流正方向)

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(1)運動員要達(dá)到最大水平運動距離,B點的高度h應(yīng)調(diào)為多大?平拋過程的最大水平距離Smax為多少?
(2)為了研究物體從B點沿光滑拋物線軌道頂端無初速下滑的運動,制做一個與第(1)中運動員平拋軌跡完全相同的光滑軌道,并將該軌道固定在與BC曲線重合的位置,讓另一物體P沿該軌道無初速下滑(下滑過程中始終不會脫離軌道),則物體P通過軌道最低點C時的水平分速度和豎直分速度大。

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