Question

如圖所示，在與水平方向成60°的光滑金屬導軌間連一電源，在相距1m的平行導軌上垂直于導軌放一重力為3N的金屬棒ab，棒上通以3A的電流，磁場方向豎直向上，這時棒恰好靜止．求：
（1）勻強磁場的磁感應強度B；
（2）ab棒對導軌的壓力．

Answer 1

分析：金屬棒受到重力、導軌的支持力和安培力而平衡，安培力F_安=BIL，根據平衡條件求解勻強磁場的磁感應強度B和支持力．

解答：解：作出受力側視圖，如圖．導體棒處于靜止狀態，根據平衡條件得
   F_安=mgtan60°=3

3

N，
   F_N=

mg

cos60°

=2mg=6N，
根據牛頓第三定律得ab棒對導軌的壓力大小為6N，方向垂直導軌向下．
  又導體棒與磁場垂直，F_安=BIL，則B=

F安

IL

=

3 3

3

T=

3

T
答：（1）勻強磁場的磁感應強度B=

3

T；
    （2）ab棒對導軌的壓力大小為6N，方向垂直導軌向下．

點評：本題是通電導體在磁場中平衡問題，關鍵是分析物體的受力情況，畫出力圖，原圖是立體圖，往往畫側視圖，便于作力圖．