Question

如图所示，两根互相平行的光滑金属导轨相距为d，所在的平面倾角为θ，导轨上放着一根长为l、质量为m的金属棒ab，ab棒与导轨平面和水平面的交线平行．在整个空间存在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场，金属棒ab在磁场中始终处于静止状态，则金属棒ab中的电流大小为

 

．其方向

 

（填“由a到b”或“由b到a”）

Answer 1

分析：ab棒受重力、导轨的支持力以及水平向右的安培力处于平衡，根据共点力平衡求出安培力以及电流I的大小，根据左手定则判断出金属棒ab中的电流方向．

解答：解：F_安=BId        ①
又∵F_安=mgtgθ          ②
由①②可得：I=

mgtanθ

Bd

方向：由b指向a        
所以金属棒ab中的电流大小为

mgtanθ

Bd

，方向由b指向a．
故答案为：

mgtanθ

Bd

，由b指向a．

点评：解决本题的关键会利用共点力平衡求出安培力的大小，以及掌握左手定则判断磁场方向、电流方向、安培力方向的关系，注意题目中的d与l的区别．