Question

3．如圖所示，長為d、質量為m的金屬棒MN、兩端由長度均為L的等長輕質細繩水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度大小為B；棒中通以某由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ，則金屬棒中的電流大小I=$\frac{mg}{Bd}tanθ$；如果將懸線長度L增大，其余不變，則金屬棒平衡時，θ角的相應變化情況是不變（填“增大”“減小”或“不變”）

Answer 1

分析 對通電導線受力分析，根據平衡條件及左手定則即可求得力的方向及電流的方向和大小．

解答 解：平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ，故導線受到安培力，根據左手定則，可判斷金屬棒中的受到的安培力的方向向右；
由受力分析可知，Tcosθ=mg，Tsinθ=BIL，得I=$\frac{mg}{Bd}tanθ$；
當懸線的長度增大時，棒受到的重力不變、安培力也不變，所以繩子的拉力也不變，懸線與豎直方向之間的夾角也不變．
故答案為：$\frac{mg}{Bd}tanθ$；不變

點評 對金屬棒進行受力分析、應用平衡條件，根據安培力公式分析即可正確解題．