Question

1．水平面g上有两根相距1m的平行轨道，轨道同存在着竖直方向的匀强磁场，质量为1kg的金属杆垂直放在轨道上，金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.6，杆中通有大小为5A的恒定电流，金属杆向右匀速运动，如图所示（g=10m/s²）．
（1）判断两轨道间磁场方向；
（2）求金属杆与轨道间摩擦力的大小
（3）求磁感应强度B的大小．

Answer 1

分析 左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．根据左手定则的内容判断安培力的方向．

解答 解：（1）杆向右匀速运动，说明杆受到的安培力是向右的，根据左手定则可判断磁场方向竖直向上；
（2）金属杆匀速运动，合力为0，
竖直方向：F_N=mg
摩擦力：f=μF_N=μmg=0.6×1×10N=6N
（3）水平方向：F_安=BIL，F_安=f                 
整理得：B=1.2T；  
答：（1）两轨道间磁场方向竖直向上；
（2）金属杆与轨道间摩擦力的大小是6N；
（3）磁感应强度B的大小1.2T．

点评 根据左手定则来判断安培力的方向，根据摩擦力和安培力相等，可以计算磁感应强度的大小．