Question

18．如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L，倾角为θ，轨道间接有电动势为E（内阻不计）的电源，现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab与轨道垂直放于导电轨道上，轨道的摩擦和电阻均不计，要使ab杆静止，所加垂直斜面的匀强磁场的磁感应强度多大？

Answer 1

分析 导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，安培力大小为F=BIL，根据平衡条件和闭合电路欧姆定律结合求解电源的电动势

解答 解：导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，由平衡条件得：F_安=mgsinθ
又：F_安=BIL
根据闭合电路欧姆定律：I=$\frac{E}{R}$
联立得：B=$\frac{mgRsinθ}{EL}$．
答：要使ab杆静止，磁感应强度应为$\frac{mgRsinθ}{EL}$

点评 本题是通电导体在磁场中平衡问题，分析受力情况，特别是安培力的情况是关键．