Question

如图所示的立体图中，质量m，长L，通有电流为L的导体棒ab静止在水平导轨上，匀强磁场磁感应强度为B，其方向与导轨平面成θ角斜向下并与ab垂直，ab处于静止状态．
求：
（1）棒ab受到的摩擦力F_f大小和方向
（2）受到的支持力F_N．

Answer 1

分析：带电金属杆进行受力分析，除重力、支持力外、在磁场中受到安培力，还有静摩擦力，四力处于平衡状态．根据磁场的方向由左手定则来确定安培力的方向，从而对安培力进行力的分解，由平衡可得支持力、摩擦力的大小．

解答：解：通过导体棒的电流 I，则导体棒受到的安培F=BIL，
根据左手定则可知：安培力的方向如图所示，
由平衡条件得：
水平方向：F_f=Fsinθ=BILsinθ，方向：水平向左；
N竖直方向：F_N=mg+Fcosθ=mg+BILcosθ，方向：竖直向上；
答：（1）摩擦力的大小为BILsinθ，方向：水平向左．
（2）受到的支持力的大小为mg+BILcosθ，方向：竖直向上．

点评：要会区分左手定则与右手定则：左手定则是判定磁场力的，而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．