Question

【題目】如圖所示，質量為m、長度為L的水平金屬棒ab通過兩根細金屬絲懸掛在絕緣架MN 下面，整個裝置處于豎直方向的勻強磁場中。當金屬棒通以由a向b的電流I后，將離開原位置向外偏轉θ角而重新平衡，如圖所示，重力加速度為g，則：

(1)磁感應強度的大小和方向如何?

(2)此時金屬絲中的張力是多少?

Answer 1

【答案】（1） 方向豎直向上 （2）

【解析】試題分析：以導體棒為研究對象，正確受力分析，根據平衡狀態列方程即可正確解答。

(1) 根據題意畫出桿ab的受力圖如下所示：

導體棒處于平衡狀態，設繩子拉力為T，因此有：

Tcos =mg ①

Tsin=F安=BIL ②

聯立①②解得：

根據左手定則可知，磁場方向豎直向上；

(2)由平衡條件可得： ，解得。