Question

如圖15-2-10所示，在光滑水平桌面上，有兩根彎成直角的相同金屬棒，它們的一端均可繞固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端b互相接觸，組成一個(gè)正方形線框，正方形每邊長(zhǎng)度均為l，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直桌面向下.當(dāng)線框中通以圖示方向的電流I時(shí)，兩金屬棒在b點(diǎn)的相互作用力為f，則此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為___________________（不計(jì)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)）.

圖15-2-10

Answer 1

解析:

通電后，直角棒的每一段都受到方向垂直于棒指向框內(nèi)、大小相等的安培力（右圖），每一段所受安培力大小為F_B=BIl.

取右邊的直角棒Ocb為研究對(duì)象，其Oc、cb兩段所受安培力的水平分力必被左邊直角棒Oab在O、b兩處的水平作用力平衡.由對(duì)稱性可知O、b兩處相互作用力相等（設(shè)均為f），根據(jù)平衡條件有f=F_Bcos45°.

由以上兩式解得磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=.