题目内容
如图所示，光滑的平行金属导轨与水平面夹角为45°，两导轨相距0.2m，导轨上有质量m为0.4kg的金属棒MN．当MN棒中通以2A的电流时，金属棒处于静止状态，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中（g取10m/s2），求：（1）棒MN中的电流方向；
（2）棒MN所受磁场力的大小和方向；
（3）磁感应强度B的大小．
分析：导体棒受重力、支持力和安培力处于平衡，根据共点力平衡求出安培力的大小和方向，通过安培力的方向确定电流的方向，以及通过安培力的大小公式求出磁感应强度的大小．
解答：解：（1）因为物体受重力、支持力、安培力处于平衡，知安培力的方向水平向右，根据左手定则知电流方向由N→M．
（2）物体受力如图所示，根据共点力平衡得，FA=mgtan45°=4N，方向水平向右．
（3）根据F=BIL得，B=
=
=10T．
答：（1）棒MN中的电流方向N→M
（2）棒MN所受磁场力的大小为4N，方向水平向右．
（3）磁感应强度B的大小为10T．
（2）物体受力如图所示，根据共点力平衡得，FA=mgtan45°=4N，方向水平向右．
（3）根据F=BIL得，B=
| F |
| IL |
| 4 |
| 2×0.2 |
答：（1）棒MN中的电流方向N→M
（2）棒MN所受磁场力的大小为4N，方向水平向右．
（3）磁感应强度B的大小为10T．
点评：本题考查安培力大小公式和左手定则以及共点力平衡的综合运用，难度不大，关键能够正确地受力分析，通过平衡进行求解．
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