Question

（2011?西湖區(qū)模擬）如圖所示，在與水平面成60°角的光滑金屬導軌間連一電源，在相距為1m的平行導軌上放一質量為0.3㎏的金屬棒ab（ab棒垂直導軌），磁場方向豎直向上，當棒中電流為3A時棒恰好靜止．求磁感應強度B和棒對導軌的壓力大小（g=10m/s²）

Answer 1

分析：金屬棒ab受到重力mg、導軌的支持力F_N和安培力F作用，安培力F=BIL，根據(jù)平衡條件求解磁感應強度B和導軌對棒的支持力，再求出棒對導軌的壓力．

解答：解：金屬棒ab受到重力mg、導軌的支持力F_N和安培力F作用，力圖如圖所示．
根據(jù)平衡條件得
     F=mgtan60°
     F_N=2mg
又F=BIL
得到B=

mgtan60°

IL

=1.73T，F(xiàn)_N=6N
由牛頓第三定律得棒對導軌的壓力大小為6N．   
答：磁感應強度B為1.73T，棒對導軌的壓力大小6N．

點評：本題是通電導體在磁場中平衡問題，往往分析和計算安培力是關鍵．