Question

如圖所示，直導線ab長1.5米，質量為120g，用絕緣細線懸掛在勻強磁場中成水平靜止狀態，磁場的方向垂直紙面．當導線中通以從a到b、大小為2A的電流時，兩根懸線對棒的拉力恰好為零．求該勻強磁場的磁感應強度的大小和方向．（g=10m/s²）

Answer 1

分析：以金屬棒為研究對象，根據物體平衡條件可以判斷安培力的方向；根據左手定則可以判斷磁場的方向；寫出安培力的表達式，然后根據物體平衡列方程可正確解答．

解答：解：金屬細桿在重力、安培力作用下處于平衡狀態，安培力和重力等大反向，故安培力方向豎直向上．
根據左手定則，伸開左手大拇指指向上方，四指從a指向b，則手心朝向紙外，故磁感應強度垂直于紙面向里．                       
金屬棒的安培力：F=BIL…①
有二力平衡有：F=mg…②
聯立①②代入數據解之得：B=0.4T
答：該磁場的磁感應強度為0.4T 方向垂直紙面向里．

點評：本題比較簡單，借助于物體平衡，考查了有關安培力的大小和方向問題，要熟練應用左手定則判斷安培力的方向，同時熟練應用公式F=BIL進行有關計算．