题目内容

如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,有一倾角为θ的光滑轨道,在垂直轨迹方向上置有一长度L、质量为m的导体棒ab,当ab中通有图示方向的电流时,导体棒处于静止状态,求:
(1)导体棒受到的安培力的大小.
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小.
分析:根据金属棒ab中的电流方向,确定安培力方向,则有棒受重力、导轨的支持力以及水平向右的安培力处于共点力平衡,运用平行四边形定则处理力,从而求出安培力与重力的关系,再由安培力公式及电流I的大小,可求出匀强磁场的磁感应强度B的大小.
解答:解:对棒受力分析,如图所示:
(1)由图可知  F=mgtanθ          
(2)因为  F=BIl   
所以磁感应强度B=
mgtanθ
IL

答:(1)导体棒受到的安培力的大小为mgtanθ;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小为
mgtanθ
IL
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.同时注意夹角θ的确定.
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