Question

【題目】如圖所示，在與水平方向成60°角的光滑金屬導軌間連一電源，在相距1m的平行導軌上放一質量為0.3kg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：（g=10m/s2）

（1）勻強磁場的磁感應強度；
（2）ab棒對導軌的壓力．

Answer 1

【答案】
（1）解：金屬棒ab受到重力mg、導軌的支持力FN和安培力F作用，力圖如圖所示．

根據平衡條件得

F=mgtan60°

FN=2mg

又F=BIL

得到B= =1.73T，

答：磁感應強度B為1.73T

（2）解：FN=6N

由牛頓第三定律得棒對導軌的壓力大小為6N．

答：棒對導軌的壓力大小6N．

【解析】金屬棒ab受到重力mg、導軌的支持力FN和安培力F作用，安培力F=BIL，根據平衡條件求解磁感應強度B和導軌對棒的支持力，再求出棒對導軌的壓力．
【考點精析】利用安培力對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知安培力做功與路徑有關，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零．