简答题

如图所示,斜面上放有一木制圆柱,质量m=0.5kg,半径为R,长为l=0.10m,圆柱上绕有10匝导线,圆柱体的轴线位导线回路平面内.斜面倾角为θ,处于均匀磁场B=0.5T中,B的方向竖直向上.如果线圈平面与斜面平行,求通过回路的电流I至少要多大时,圆柱才不致沿斜面向下滚动?

正确答案

线圈面积为S=2Rl,磁矩大小为pm=NIS,方向与B成θ角,所以磁力矩大小为Mm=pm×B=pmBsinθ=NI2RlBsinθ,方向垂直纸面向外.
重力大小为G=mg,力臂为L=Rsinθ,重力矩为Mg=GL=mgRsinθ,方向垂直纸面向里.
圆柱不滚动时,两力矩平衡,即 NI2RlBsinθ=mgRsinθ,
解得电流强度为I=mg/2NlB=5(A).

答案解析

相似试题
  • 如图,在粗糙斜面上放有一长为L的木制圆柱,已知圆柱质量为m,其上绕有N匝导线,圆柱体的轴线位于导线回路平面内,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的均匀磁场中,如果绕组的平面与斜面平行,则当通过回路的电流I=()时,圆柱体可以稳定在斜面上不滚动。

    填空题查看答案

  • 如图所示,一质量为m′的物块放置在斜面的最底端A处,斜面的倾角为α,高度为h,物块与斜面的动摩擦因数为μ,今有一质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入物块并留在其中,且使物块沿斜面向上滑动.求物块滑出顶端时的速度大小.

    简答题查看答案

  • 如图所示,质量为m的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为()

    单选题查看答案

  • 如图所示,物体A的质量m=0.5kg,静止于光滑斜面上。它与固定在斜面底B端的弹簧M相距s=3m。弹簧的倔强系数k=400N·m-1。斜面倾角为45°。求当物体A由静止下滑时,能使弹簧长度产生的最大压缩量是多大?

    简答题查看答案

  • 如图所示,质量为m的物体放在光滑斜面上,斜面与水平面的夹角θ,弹簧的劲度系数为k,滑轮的转动惯量为I,半径为R。先把物体托住,使弹簧维持原长,然后由静止释放,试证明物体作简谐振动。

    简答题查看答案

  • 如图所示,物体的质量为m,放在光滑斜面上,斜面与水平面的夹角为θ,弹簧的倔强系数为k,滑轮的转动惯量为I,半径为R,先把物体托住,使弹簧维持原长,然后由静止释放,试证明物体作简谐振动,并求振动周期。

    简答题查看答案

  • 一质量为M,半径为R,并以角速度ω旋转着的飞轮,某瞬时有一质量为m的碎片从飞轮飞出。假设碎片脱离圆盘时的瞬时速度方向正好竖直向上,如图所示。

    简答题查看答案

  • 一质量为M,半径为R,并以角速度ω旋转着的飞轮,某瞬时有一质量为m的碎片从飞轮飞出。假设碎片脱离圆盘时的瞬时速度方向正好竖直向上,如图所示。

    简答题查看答案

  • 如图所示,质量为M的滑块正沿着光滑水平地面向右滑动,一质量为m的小球水平向右飞行,以速度v1(对地)与滑动斜面相碰,碰后竖直向上弹起,速率为v2(对地),若碰撞时间为t,试计算此过程中滑块对地的平均作用力和滑块速度增量的大小。

    简答题查看答案