Question

5．如圖所示，光滑導軌與水平面成α角，導軌寬L．有大小為B的勻強磁場，方向垂直導軌面，金屬桿長為L，質量為m，水平放在導軌上．當回路中通過電流時，金屬桿正好能靜止．求：電流的大小為多大？磁感應強度的方向如何？

Answer 1

分析 對帶電金屬桿進行受力分析，除重力、支持力外，還有在磁場中受到安培力，三力處于平衡狀態，由此可知安培力的方向，從而由左手定則確定磁場的方向，利用平衡條件求出電流的大小

解答 解：因為B垂直軌道面，又金屬桿處于靜止狀態，所以F必沿斜面向上，由左手定則知，B垂直軌道面向上．受力如圖

大小滿足BI₁L=mgsin α，
解得：$I=\frac{mgsinα}{BL}$
答：電流大小$\frac{mgsinα}{BL}$，磁場方向垂直斜面向上

點評 本題主要考查學生對左手定則的掌握，本題的關鍵是能區分左手定則和右手定則，左手定則是判定磁場力的，右手定則是判定感應電流方向的，同時還利用三力平衡知識來求解，同時要注意在解這類題時必須畫出截面圖，只有在截面圖上才能正確表示各力的準確方向，從而弄清各矢量方向間的關系