Question

6．如图所示，在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab，棒上通过3A的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度为多大？
（2）导轨对ab棒的支持力为多大？

Answer 1

分析 金属棒受到重力、导轨的支持力和安培力而平衡，安培力F_安=BIL，根据平衡条件求解匀强磁场的磁感应强度B和支持力．

解答 解：作出受力侧视图，如图．导体棒处于静止状态，根据平衡条件得：
F_安=mgtan60°=3$\sqrt{3}$N，
F_N=$\frac{mg}{cos60°}$=2mg=6N，
导体棒与磁场垂直，F_安=BIL，则有：B=$\frac{{F}_{安}}{IL}$=$\frac{3\sqrt{3}}{3×1}$=$\sqrt{3}$T
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B为$\sqrt{3}$T．
（2）导轨对ab棒的支持力为6N．

点评 本题是通电导体在磁场中平衡问题，关键是分析物体的受力情况，画出力图，原图是立体图，往往画侧视图，便于作力图