Question

5．如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L．有大小为B的匀强磁场，方向垂直导轨面，金属杆长为L，质量为m，水平放在导轨上．当回路中通过电流时，金属杆正好能静止．求：电流的大小为多大？磁感应强度的方向如何？

Answer 1

分析 对带电金属杆进行受力分析，除重力、支持力外，还有在磁场中受到安培力，三力处于平衡状态，由此可知安培力的方向，从而由左手定则确定磁场的方向，利用平衡条件求出电流的大小

解答 解：因为B垂直轨道面，又金属杆处于静止状态，所以F必沿斜面向上，由左手定则知，B垂直轨道面向上．受力如图

大小满足BI₁L=mgsin α，
解得：$I=\frac{mgsinα}{BL}$
答：电流大小$\frac{mgsinα}{BL}$，磁场方向垂直斜面向上

点评 本题主要考查学生对左手定则的掌握，本题的关键是能区分左手定则和右手定则，左手定则是判定磁场力的，右手定则是判定感应电流方向的，同时还利用三力平衡知识来求解，同时要注意在解这类题时必须画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而弄清各矢量方向间的关系