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動軸O自由轉動，另一端b互相接觸，組成一個正方形線框，正方形每邊長度均為l，勻強磁場的方向垂直桌面向下.當線框中通以圖示方向的電流I時，兩金屬棒在b點的相互作用力為f，則此時磁感應強度的大小為___________________（不計電流產生的磁場）.

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、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.由對稱性可知O、b兩處相互作用力相等（設均為f），根據平衡條件有f=F_Bcos45°.

由以上兩式解得磁感應強度大小為B=.