Question

【題目】如圖所示，PQ和MN為水平、平行放置的金屬導軌，相距1m，導體棒ab跨放在導軌上，棒的質量為m=0.2kg，棒的中點用細繩經滑輪與物體相連，物體的質量M=0.3kg，棒與導軌間的動摩擦因數為μ=0.5，勻強磁場的磁感應強度B=2T，方向豎直向下，為了使物體勻速上升，應在棒中通入多大的電流？方向如何？（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】解：導體棒的最大靜摩擦力大小為fm=0.5mg=1N，M的重力為G=Mg=3N，則fm＜G，要保持導體棒勻速上升，則安培力方向必須水平向左，則根據左手定則判斷得知棒中電流的方向為由a到b．

根據受力分析，由共點力平衡，則有F安﹣T﹣f=0

F安=BIL，

聯立得：I=2A

答：為了使物體勻速上升，應在棒中通入2A的電流，方向由a向b

【解析】磁場與力學相結合的題，先求出安培力的大小和方向再根據左手定則求解。