Question

【題目】如圖所示，在與水平方向成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距1m的平行導(dǎo)軌上放一重力為3N的金屬棒ab，棒上通過(guò)3A的電流，磁場(chǎng)方向豎直向上，這時(shí)金屬棒恰好靜止，求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？
（2）導(dǎo)軌對(duì)ab棒的支持力為多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：作出受力側(cè)視圖，如圖．導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件得：

F安=mgtan60°=3 N，

FN= =2mg=6N，

導(dǎo)體棒與磁場(chǎng)垂直，F(xiàn)安=BIL，則有：B= = = T

答：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為 T

（2）解：作出受力側(cè)視圖，如圖．導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件得：

F安=mgtan60°=3 N，

FN= =2mg=6N

答：導(dǎo)軌對(duì)ab棒的支持力為6N．

【解析】金屬棒受到重力、導(dǎo)軌的支持力和安培力而平衡，安培力F安=BIL，根據(jù)平衡條件求解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和支持力．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解安培力(安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零)．