Question

如图所示，在倾角为θ的光滑斜轨上置有一通有电流I、长L、质量为m的导体棒．

(1)欲使棒静止在斜轨上，所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为多少?

方向如何?

(2)欲使棒静止在斜轨上，且对斜轨无压力，所加匀强磁场B的大小是多少?方向如何?

 

Answer 1

答案：
解析：

解析：(1)棒在斜轨上静止时受到三个力的作用：重力、斜轨对棒的支持力和磁场的安培力，如图所示．由于重力的大小方向是确定的，支持力的方向不变，所以当安培力的方向平行斜面向上时磁场力最小.所加磁场的磁感应强度也最小． 由平衡条件有mgsinθ＝BIL 得B＝ 由左手定则可判定磁感应强度B的方向垂直斜面向上． (2)当棒静止在斜轨上且对斜轨无压力时，棒只受两个力：重力和安培力，如图所示．由于磁场力方向竖直向上，磁感应强度B的方向应为水平向左． 由BIL＝mg得B＝． 答案：(1)mgsinθ/IL  方向垂直斜面向上 (2)mg/IL  方向水平向左 说明：(1)分析受力时，要善于把题中所给的立体图示转化为平面图示，这样做有利于正确地画出物体的受力图． (2)此题与高一学过的力学平衡问题比较，只不过是多了一个安培力．安培力也是一种性质力，所以不少电磁学问题仍要运用力学的规律来处理．要能够准确熟练地运用左手定则 判断出安培力的方向．