Question

【題目】如圖所示，在一個范圍足夠大、垂直紙面向里的勻強磁場中，用絕緣細線將金屬棒吊起，使其呈水平狀態．已知金屬棒長L＝0.1 m，質量m＝0.05 kg，棒中通有I＝10 A的向右的電流，取g＝10 m/s2.

(1)若磁場的磁感應強度B＝0.2 T，求此時金屬棒受到的安培力F的大小；

(2)若細線拉力恰好為零，求磁場的磁感應強度B的大小．

Answer 1

【答案】(1) 0.2 N；(2)0.5 T；

【解析】試題分析：根據左手定則，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是導線受的安培力的方向．根據F=BIL來計算安培力的大小即可．

解：（1）導體棒長為L=0.1m，磁感應強度B=0.2T，電流為I=10A，并且導體棒和磁場垂直，

所以導體棒受到的安培力大小為

F=BIL=0.2×10×0.1N=0.2N，

（2）懸線拉力恰好為零，金屬棒受重力和安培力，由金屬棒靜止可得

F=BIL=mg

所以B==0.5T

答：（1）金屬棒受到的安培力F的大小為0.2N；

（2）若細線拉力恰好為零，求磁場的磁感應強度B的大小為0.5T．