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．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源．电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长为L的导体棒由静止释放，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小．
如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为L=1m，左侧接一阻值为R=0.3Ω的电阻，区域efgh内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T，磁场的宽度为d=1m；一质量为m=1kg，电阻为r=0.2Ω的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F=0.5v+0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界ef由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大．
如图所示水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在空间内，质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放置．今使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时棒刚好静止．设导轨与棒的电阻均不计、a、b与b、c的间距相等，则金属棒在由a→b与b→c的两个过程中下列说法中正确的是（ ）
（2013?普陀区一模）如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面．金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=1×10-14kg、带电荷量q=-1×10-15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，两极板间的电压为