Question

（8分）如图所示，倾角为θ＝30°的光滑导体滑轨A和B，上端接入一电动势E＝3 V、内阻不计的电源，滑轨间距为L＝10 cm，将一个质量为m＝30 g，电阻R＝0.5 Ω的金属棒水平放置在滑轨上，若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小．

Answer 1

0.25T  磁场方向垂直导轨面斜向下

试题分析：本题属于共点力平衡问题
合上开关S后，由闭合电路欧姆定律得： （2分）
经分析可知，金属棒受力如图所示，

金属棒所受安培力：（2分）
沿斜面方向受力平衡：（2分）
以上各式联立可得：（1分）
磁场方向垂直导轨面斜向下（1分）
点评：中等难度。决安培力的平衡问题的分析方法是：(1)首先把立体图画成易于分析的平面图，如侧视图、剖视图或俯视图等； (2)确定导线所在处磁场的方向，根据左手定则确定安培力的方向； (3)结合通电导体、受力分析、运动情况等，根据题目要求列出方程，解决问题．