Question

如图所示，水平放置的光滑金属导轨宽L=0.2m，接有输出电压恒定为U=1.5V的电源，匀强磁场方向竖直向下穿过导轨．磁感应强度B=1T．导轨棒AB的电阻R=6Ω（其他各处电阻忽略不计），质量m=10g，垂直放置在导轨上并接触良好，求合上开关瞬间：
①导体棒AB受到的安培力方向；
②导体棒AB受到的安培力大小；
③导体棒AB的加速度．

Answer 1

分析：判断AB中的电流方向，再根据左手定则判断导体棒AB中受到的安培力方向．
根据欧姆定律计算AB中的电流，再根据安培力F=BIL计算安培力大小．
根据牛顿第二定律计算加速度．

解答：解：①导体棒AB中电流是从A到B，根据左手定则，导体棒AB受到的安培力向右．
②根据欧姆定律，导体棒中的电流为I=

U

R

=

1.5

6

=0.25A，
所以AB棒受到的安培力F=BIL=1×0.25×0.2N=0.05N
③根据牛顿第二定律F=ma，
所以导体棒AB的加速度a=

F

m

=

0.05

0.01

=5m/s2
答：①导体棒AB受到的安培力方向水平向右；
②导体棒AB受到的安培力大小为0.05N；
③导体棒AB的加速度为5m/s²．

点评：本题要求掌握利用左手定则判断安培力分方向，能利用安培力的计算公式计算安培力的大小，比较简单．