Question

8．如圖所示，放在平行光滑導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為1kg，長(zhǎng)為0.5m，導(dǎo)軌與水平面成30°角，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直，空間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，若要使導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么棒中應(yīng)通以什么方向的電流？電流強(qiáng)度應(yīng)多大？

Answer 1

分析 ab棒受重力、導(dǎo)軌的支持力以及水平向右的安培力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出安培力以及電流I的大小，根據(jù)左手定則判斷出金屬棒ab中的電流方向．

解答 解：由左手定則可知，棒中應(yīng)通b到a方向的電流
導(dǎo)體棒受到的安培力：F=BIL
要使導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)需滿足Fcosθ=mgsinθ
解得F=mgtanθ
聯(lián)立解得I=$\frac{mgtanθ}{BL}=\frac{\sqrt{3}}{3}A$
答：棒中應(yīng)通以b到a方向的電流，電流強(qiáng)度應(yīng)為$\frac{\sqrt{3}}{3}A$

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵會(huì)利用共點(diǎn)力平衡求出安培力的大小，以及掌握左手定則判斷磁場(chǎng)方向、電流方向、安培力方向的關(guān)系．