Question

如图所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=37°的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，（sin37°=0.6；cos37°=0.8）求：
（1）该棒的重力为多少？
（2）若将磁场方向改为垂直于斜面向上，金属棒仍能静止在斜面上则此时磁感应强度B的大小为多少？

Answer 1

分析：对导体棒进行受力分析，受到重力、支持力、安培力处于平衡，根据共点力平衡求出棒的重力．

解答：解：（1）金属棒受力如图所示，

由平衡条件得：沿斜面方向有：
Fcosθ=Gsinθ ①
棒所受的磁场力为：
F=BIL　②
由①②解得棒的重力为：G=BILcotθ=0.6×5×0.2×

4

3

=0.8N；　
（2）将磁场方向改为垂直于斜面向上，金属棒仍能静止在斜面上，
 由平衡条件，则有：BIL=mgsinθ
解得：B=

mgsinθ

IL

=

0.8×0.6

5×0.2

T=0.48T
答：（1）棒的重力为0.8N．
（2）若将磁场方向改为垂直于斜面向上，金属棒仍能静止在斜面上则此时磁感应强度B的大小为0.48T．

点评：解决本题的关键掌握安培力的公式，以及会根据共点力平衡求解力．