Question

如图15-2-10所示，在光滑水平桌面上，有两根弯成直角的相同金属棒，它们的一端均可绕固定转动轴O自由转动，另一端b互相接触，组成一个正方形线框，正方形每边长度均为l，匀强磁场的方向垂直桌面向下.当线框中通以图示方向的电流I时，两金属棒在b点的相互作用力为f，则此时磁感应强度的大小为___________________（不计电流产生的磁场）.

图15-2-10

Answer 1

解析:

通电后，直角棒的每一段都受到方向垂直于棒指向框内、大小相等的安培力（右图），每一段所受安培力大小为F_B=BIl.

取右边的直角棒Ocb为研究对象，其Oc、cb两段所受安培力的水平分力必被左边直角棒Oab在O、b两处的水平作用力平衡.由对称性可知O、b两处相互作用力相等（设均为f），根据平衡条件有f=F_Bcos45°.

由以上两式解得磁感应强度大小为B=.