Question

一个圆柱形玻璃管里面刚好装了半管水银，水银质量为m，玻璃管水平固定在竖直向下
的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示为玻璃管的截面图。如有电流I通过水银向纸内方向流过，当水银面再次平衡时，测得水银面上表面与竖直方向夹角为α，求此时水银受到的安培力及玻璃管对水银的支持力。

Answer 1

解析：当水银中通有电流I，再次平衡时，受到水平向左的安培力F；玻璃管对水银的弹力F_N，其方向跟水银面相垂直，以及重力mg三个力的作用。示意图如右下图：--------------- （3分） 所以： --------------- （3分） 思路点拔：此题关键是模型的建立，管里的半管水银相当于一根导体棒，当里面通有电流时，要受到安培力作用，方向是水平向左的。因玻璃管底对水银的支持力总是要和水银面相垂直，则由平衡条件知，水银面要倾斜。有的同学要问水银是液体，是靠什么力使它整体倾斜的呢，关于这一点可以用微元法解释。取体积很小的一小段水银，它也要受安培力作用，就可以转动，则整个水银就会转动成图示的请况。