（2002?上海）磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為
B2
2μ
，式中B是磁感強度，μ是磁導率，在空氣中μ為一已知常數(shù)．為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強度B，一學生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離△l，并測出拉力F，如圖所示．因為F所作的功等于間隙中磁場的能量，所以由此可得磁感強度B與F、A之間的關系為B=
2μF
A
2μF
A
．
分析：由于拉力F所作的功等于間隙中磁場的能量，能量密度為磁場中單位體積所具有的能量，故用能量除以體積就可以列出關系式求出磁感強度B與F、A之間的關系．
解答：解：由題意，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為
B2
2μ

條形磁鐵與鐵片P之間的磁場具有的能量等于拉力F做的功，故
E=F?△x   ①
量密度為磁場中單位體積所具有的能量，故
B2
2μ
=
E
△l?A
   ②
由①②可解得
B=
2μF
A

故答案為：
2μF
A
．
點評：本題關鍵根據(jù)題意得到磁場能量密度的定義，然后根據(jù)功能關系求得條形磁鐵與鐵片P之間的磁場所具有的能量，再根據(jù)題意列式求解．
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（2002?上海）如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內(nèi)，距離為l=0.2米，在導軌的一端接有阻值為R=0.5歐的電阻，在X≥0處有一與水平面垂直的均勻磁場，磁感強度B=0.5特斯拉．一質(zhì)量為m=o.1千克的金屬直桿垂直放置在導軌上，并以v0=2米/秒的初速度進入磁場，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下作勻變速直線運動，加速度大小為a=2米/秒2、方向與初速度方向相反．設導軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好．求：
（1）電流為零時金屬桿所處的位置；
（2）電流為最大值的一半時施加在金屬桿上外力F的大小和方向；
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（2）該裝置的功率；
（3）磁感強度B的大小；
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