Question

【題目】如圖所示，相距20 cm的兩根光滑平行銅導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面傾角為 ，上面放著質(zhì)量為80 g的金屬桿 ab ，整個(gè)裝置放在 B =0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。

(1)若磁場(chǎng)方向豎直向下，要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上，必須通以多大的電流？

(2)若磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上，必須通過(guò)多大的電流？

Answer 1

【答案】（1）15A（2）12A

【解析】試題分析：對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析，金屬棒靜止，金屬棒處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，

根據(jù)平衡條件及安培力即可求出電流。

（1）當(dāng)磁場(chǎng)方向豎直向下，導(dǎo)體棒受重力、支持力和水平向右的安培力，如圖所示：

由于桿靜止，根據(jù)平衡條件可得： F=mgtan37°
又因?yàn)榘才嗔�為�?/span>F=BIL
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：I=15A

（2）當(dāng)磁場(chǎng)的方向垂直于垂直斜面向下，導(dǎo)體棒受重力、支持力和沿斜面向上的安培力，如右圖所示：

由于桿靜止，根據(jù)平衡條件可得：F1=mgsin37°

又因?yàn)榘才嗔�為�?/span>F1=BI1L
聯(lián)立解得：I1=12A