Question

18．如图所示，同一水平面上两根金属导轨PQ、MN相互平行，导轨间距为1.0m，导轨处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度为0.2T，一根质量为0.5kg的裸金属棒搁在导轨上，已知棒和导轨之间的动摩擦因数为0.1，通以某数值电流时，金属棒能在导轨上向右做匀速直线运动，求：
（1）金属棒所受安培力的大小和方向；
（2）空间中磁场的方向；
（3）金属棒中电流的大小．

Answer 1

分析 （1）根据共点力平衡求的安培力大小和方向
（2）根据左手定则判断出磁场方向；
（3）由F=BIL求的电流大小

解答 解：（1）根据共点力平衡可知F=μmg=0.1×0.5×10N=0.5N，方向向右
（2）根据左手定则可知，竖直向上
（3）由F=BIL可得，I=$\frac{F}{BL}=\frac{0.5}{0.2×1}A=2.5A$
答：（1）金属棒所受安培力的大小为0.5N，方向向右；
（2）空间中磁场的方向竖直向上；
（3）金属棒中电流的大小为2.5A

点评 此题关键要掌握金属棒与匀强磁场垂直时的安培力公式F=BIL，熟练运用左手定则即可