Question

赤道上的地磁場可以看成沿南北方向的勻強磁場，磁感應強度的大小是0.5×10^-4T．如果赤道上有一根沿東西方向的直導線，長為20m，載有從西向東的電流30A．取g=10m/s²，求：
（1）地磁場對這根導線的作用力的大小和方向；
（2）若要使這根導線懸浮在空中并保持靜止狀態(tài)，則導線單位長度的質量為多少？

Answer 1

分析：（1）由安培力公式可以求出安培力大小，由左手定則可以判斷出安培力方向．
（2）由平衡條件及安培力公式可以求出單位長度的質量．

解答：解：（1）導線受到的安培力：
F=BIL=0.5×10^-4T×30A×20m=0.03N，
由左手定則可知，安培力方向豎直向上；
（2）導線靜止在空中，處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件得：mg=BIL，
導線單位長度的質量：
m₀=

m

L

=

BI

g

=

0.5×10-4T×30A

10m/s2

=1.5×10^-4kg/m；
答：（1）地磁場對這根導線的作用力的大小為0.03N，方向豎直向上；
（2）若要使這根導線懸浮在空中并保持靜止狀態(tài)，導線單位長度的質量為1.5×10^-4kg．

點評：熟練應用安培力公式、左手定則、平衡條件即可正確解題，本題是一道基礎題．