Question

如圖所示，通電導體棒靜止于水平導軌上，棒的質量為m，長為L，通過的電流大小為I且垂直紙面向里，勻強磁場的磁感強度B的方向與導軌平面成θ角，則導體棒受到的（　　）

• A、安培力大小為BIL
• B、安培力大小為BILsinθ
• C、摩擦力大小為BILsinθ
• D、支持力大小為mg-BILcosθ

Answer 1

分析：導體棒AC靜止于水平導軌上，受到重力、安培力、導軌的支持力和靜摩擦力．導體棒與磁場方向垂直，安培力大小F_A=BIl，根據左手定則判斷安培力方向，根據平衡條件求解導軌對導體棒的支持力和摩擦力，再由牛頓第三定律求解導軌受到AC棒的壓力和摩擦力．

解答：解：以導體棒AC為研究對象，分析受力，如圖．
其中，安培力大小F_A=BIl，根據平衡條件得：
G+F_Acosθ=N…①
f=F_Asinθ…②
由①得：N=G+F_Acosθ=mg+BIlcosθ
由②得：f=BIlsinθ    
由牛頓第三定律得，導軌受到AC棒的壓力和摩擦力各為：
N=mg+BIlcosθ和f=BIlsinθ．所以選項AC正確，選項BD錯誤．
故選：AC

點評：本題是磁場知識與力學知識的綜合，比較簡單，安培力是橋梁，關鍵是安培力的方向判斷和大小計算．