Question

質(zhì)量為1kg的金屬桿靜止于相距1m的兩水平軌道上，金屬桿中通有方向如圖所示．大小為20A的恒定電流，兩軌道處于豎直方向的勻強磁場中．金屬桿與軌道間的動摩擦因數(shù)為0.6．（g取10m/s²）
（1）欲使桿向右勻速運動，求磁場的磁感應(yīng)強度大小和方向
（2）欲使桿向右以加速度為2m/s²作勻加速運動，求磁場的磁感應(yīng)強度大小．

Answer 1

（1）桿向右勻速運動，說明桿受到的安培力是向右的，根據(jù)左手定則可以知道，磁場的方向豎直向上，大小和桿受到的摩擦力大小相等，
所以BIL=μmg，
所以B=

μmg

IL

=

0.6×1×10

20×1

T=0.3T．
（2）欲使桿向右以加速度為2m/s²作勻加速運動，由牛頓第二定律可知
B′IL-μmg=ma
B′=

ma+μmg

IL

=

1×2+0.6×1×10

20×1

T=0.4T
答：（1）欲使桿向右勻速運動，求磁場的磁感應(yīng)強度大小為0.3T和方向豎直向上．
（2）欲使桿向右以加速度為2m/s²作勻加速運動，求磁場的磁感應(yīng)強度大小為0.4T．