题目内容

【题目】如图所示,在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源,在相距1m的平行导轨上放一质量为0.3kg的金属棒ab,棒上通以3A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止,求:(g=10m/s2

(1)匀强磁场的磁感应强度;
(2)ab棒对导轨的压力.

【答案】
(1)解:金属棒ab受到重力mg、导轨的支持力FN和安培力F作用,力图如图所示.

根据平衡条件得

F=mgtan60°

FN=2mg

又F=BIL

得到B= =1.73T,

答:磁感应强度B为1.73T


(2)解:FN=6N

由牛顿第三定律得棒对导轨的压力大小为6N.

答:棒对导轨的压力大小6N.


【解析】金属棒ab受到重力mg、导轨的支持力FN和安培力F作用,安培力F=BIL,根据平衡条件求解磁感应强度B和导轨对棒的支持力,再求出棒对导轨的压力.
【考点精析】利用安培力对题目进行判断即可得到答案,需要熟知安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零.

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