Question

如圖所示，跟水平面成37°角且連接電源的光滑金屬框架寬為20cm，一根重為G的金屬棒ab水平放在金屬框架，磁感應強度B=0.6T，方向垂直斜面向上，當通過金屬棒的電流為5A時，它剛好處于靜止狀態，試求：
（1）金屬棒的重力G的大小
（2）電流方向？

Answer 1

分析：（1）由題，金屬棒處于靜止狀態時，受力平衡，分析受力情況，求出安培力，由平衡條件求解重力G．
（2）由左手定則判斷電流方向．

解答：解：
（1）題中，金屬棒與磁場垂直，所受安培力大小為F=BIL=0.6×5×0.2N=0.6N
金屬棒處于靜止狀態時，受到重力G、安培力F和斜面的支持力N，由平衡條件得
    F=Gsin37°
得到，G=

F

sin37°

=

0.6

0.6

N=1N
（2）安培力方向沿斜面向上，磁場方向垂直斜面向上，由左手定則得到，金屬棒中電流方向為從b到a．
答：（1）金屬棒的重力G的大小是1N．（2）金屬棒中電流方向為從b到a．

點評：本題是通電導體在磁場平衡問題，安培力是聯系力與磁場和橋梁，關鍵在于安培力的分析和計算．