Question

如圖所示，在一個范圍足夠大、磁感應強度B=0.40T的水平勻強磁場中，用絕緣細線將金屬棒吊起使其呈水平靜止狀態，且使金屬棒與磁場方向垂直．已知金屬棒長L=0.20m，質量m=0.020kg，取g=10m/s²．
（1）若棒中通有I=2.0A的向左的電流，求此時金屬棒受到的安培力F的大小；
（2）改變通過金屬棒的電流大小，若細線拉力恰好為零，求此時棒中通有電流的大小．

Answer 1

分析：（1）根據安培力大小公式，即可求解．
（2）當細線拉力為零，則說明安培力與重力相等，因此由安培力大小公式可確定通電電流的大小．

解答：解：（1）此時金屬棒受到的安培力大小F=BIL=0.16N
（2）懸線拉力恰好為零，金屬棒沿豎直方向受重力和安培力，
由金屬棒靜止可知安培力F?=mg
所以此時金屬棒中的電流I?=

F?

BL

=

mg

BL

=2.5A
答：（1）若棒中通有I=2.0A的向左的電流，求此時金屬棒受到的安培力F的大小0.16N；
（2）改變通過金屬棒的電流大小，若細線拉力恰好為零，求此時棒中通有電流的大小2.5A．

點評：本題比較簡單，借助于物體平衡，考查了有關安培力的大小和方向問題，要熟練應用左手定則判斷安培力的方向，同時熟練應用公式F=BIL進行有關計算．