Question

8．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)軌上放一質(zhì)量為0.3kg的金屬棒ab，棒上通以3A的電流，磁場(chǎng)方向豎直向上，這時(shí)棒恰好靜止，求：（g=10m/s²） 
（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）ab棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力．

Answer 1

分析 金屬棒ab受到重力mg、導(dǎo)軌的支持力F_N和安培力F作用，安培力F=BIL，根據(jù)平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度B和導(dǎo)軌對(duì)棒的支持力，再求出棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力．

解答 解：金屬棒ab受到重力mg、導(dǎo)軌的支持力F_N和安培力F作用，力圖如圖所示．
根據(jù)平衡條件得
     F=mgtan60°
     F_N=2mg
又F=BIL
得到B=$\frac{mgtan60°}{IL}$=1.73T，F(xiàn)_N=6N
由牛頓第三定律得棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力大小為6N．   
答：磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1.73T，棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力大小6N．

點(diǎn)評(píng) 本題是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平衡問(wèn)題，分析和計(jì)算安培力是關(guān)鍵