Question

如圖所示，金屬桿ab的質量為m，長為L，通過的電流為I，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，結果ab靜止在水平導軌上．若磁場方向與水平導軌成θ角，求：
（1）棒ab受到的摩擦力；
（2）棒對導軌的壓力．

Answer 1

分析：金屬桿ab受到重力、安培力、導軌的支持力和摩擦力平衡，金屬桿與磁場方向垂直，安培力大小F_A=BIL，根據平衡條件列方程求解．

解答：解：作出金屬桿受力的正視圖，如圖． 根據平衡條件得
F_f=F_Asinθ
mg+F_Acosθ=F_N  
又F_A=BIL
解得：F_f=BILsinθ
F_N=mg+ILcosθ
答：（1）棒ab受到的摩擦力是BILsinθ；
（2）棒對導軌的壓力是mg+ILcosθ．

點評：本題考查應用平衡條件解決磁場中通電導體的平衡問題，關鍵在于安培力分析和計算．本題要注意導體與磁場垂直．