Question

如图所示，在一个范围足够大、磁感应强度B=0.40T的水平匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起使其呈水平静止状态，且使金属棒与磁场方向垂直．已知金属棒长L=0.20m，质量m=0.020kg，取g=10m/s²．
（1）若棒中通有I=2.0A的向左的电流，求此时金属棒受到的安培力F的大小；
（2）改变通过金属棒的电流大小，若细线拉力恰好为零，求此时棒中通有电流的大小．

Answer 1

分析：（1）根据安培力大小公式，即可求解．
（2）当细线拉力为零，则说明安培力与重力相等，因此由安培力大小公式可确定通电电流的大小．

解答：解：（1）此时金属棒受到的安培力大小F=BIL=0.16N
（2）悬线拉力恰好为零，金属棒沿竖直方向受重力和安培力，
由金属棒静止可知安培力F?=mg
所以此时金属棒中的电流I?=

F?

BL

=

mg

BL

=2.5A
答：（1）若棒中通有I=2.0A的向左的电流，求此时金属棒受到的安培力F的大小0.16N；
（2）改变通过金属棒的电流大小，若细线拉力恰好为零，求此时棒中通有电流的大小2.5A．

点评：本题比较简单，借助于物体平衡，考查了有关安培力的大小和方向问题，要熟练应用左手定则判断安培力的方向，同时熟练应用公式F=BIL进行有关计算．