Question

【題目】如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，放置一段通有電流強度為I，長度L，質量m的導體棒a（電流方向垂直紙面向里）。求：

（1）若空間中有豎直向上的勻強磁場，要使導體棒a靜止在斜面上，則所加勻強磁場的磁感應強度B1的大小；

（2）若磁場方向任意，要使導體棒a靜止在斜面上且對斜面無壓力，則所加勻強磁場的磁感應強度B2的大小和方向。

Answer 1

【答案】（1）（2）方向水平向左

【解析】

（1）對導體棒受力分析，根據共點力平衡求出安培力的大小，從而根據安培力的公式求出磁感應強度的大小。

（2）當棒子對斜面無壓力，則導體棒所受重力和安培力平衡，根據平衡，結合安培力的公式求出磁感應強度的大小，根據左手定則判斷磁感應強度的方向。

（1）若磁場方向豎直向上，由導線受力情況可知由平衡條件得

在水平方向上：F-FNsinθ=0
在豎直方向上：mg-FNcosθ=0
其中F=B1IL，聯立以上各式可解得：B1=；
（2）當安培力與重力平衡時，導體棒對地面沒有壓力，則有：F=mg，F=B2IL，
得：B2=；B2的水平向左；