Question

（2008?盧灣區(qū)模擬）質(zhì)量為M的均勻直角金屬桿aob可繞水平光滑軸0在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，oa=ob/2=l．現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，并通以電流I，若撤去外力后恰能使直角金屬桿ob部分保持水平，如圖所示．則電流應(yīng)從桿的

a

端流入；此電流強(qiáng)度I的大小為

4Mg

9Bl

．

Answer 1

分析：均勻直角金屬桿aob恰能使ob邊保持水平，知重力力矩與安培力的力矩平衡，根據(jù)力矩平衡確定安培力的方向和大小，從而得知電流的大小．

解答：解：金屬桿aob的重力力矩MG=

2

3

Mg?l=

2

3

Mgl，
因?yàn)闂U子所受的安培力力矩與重力力矩相等，所以安培力的力矩為

2

3

Mgl．
安培力的力矩M_F=BI?2l?l-BIl?

1

2

l=

3

2

BIl²，
由力矩平衡條件得：MG=M_F，
解得I=

4Mg

9Bl

因?yàn)閛b所受的安培力向上，則根據(jù)左手定則，電流從a點(diǎn)流入直角金屬桿
故答案為：a，

4Mg

9Bl

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道重力力矩與安培力力矩平衡，根據(jù)力矩平衡，結(jié)合安培力大小公式進(jìn)行分析．