Question

如圖所示，金屬棒AB用絕緣懸線吊起，呈水平狀態(tài)，置于一個范圍足夠大的、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中．已知AB長L=0.5m，質(zhì)量m=0.2kg，通有I=10A的向右的電流，取g=10m/s²．求：
（1）若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T，求此時棒AB受到的安培力F的大小；
（2）若懸線拉力恰好為零，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

Answer 1

分析：（1）通電導(dǎo)線在磁場中的受到安培力作用，由公式F=BIL可以直接求出安培力大小．
（2）根據(jù)受力平衡的條件即可求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

解答：解：（1）導(dǎo)體棒長為L=0.5m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T，電流為10A，并且導(dǎo)體棒和磁場垂直，
所以導(dǎo)體棒受到的安培力大小為
F=BIL=0.3×10×0.5N=1.5N，
（2）若懸線拉力恰好為零，說明重力和安培力大小相等，
即mg=BIL
所以B=

mg

IL

=

0.2×10

10×0.5

T=0.4T，
答：（1）若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T，求此時棒AB受到的安培力F的大小為1.5N；
（2）若懸線拉力恰好為零，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為0.4T．

點(diǎn)評：本題是安培力的分析和計算問題．安培力大小的一般計算公式是F=BILsinα，α是導(dǎo)體與磁場的夾角，當(dāng)B、I、L互相垂直的時候安培力最大為F=BIL．