Question

如图所示，光滑导轨与水平面成θ角，导轨宽L．匀强磁场磁感应强度为B．金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上．当回路总电流为I₁时，金属杆正好能静止．求：
（1）B至少多大？这时B的方向如何？
（2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I₂调到多大才能使金属杆保持静止？

Answer 1

（1）只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小．
根据左手定则，这时B应垂直于导轨平面向上，
大小满足：BI₁L=mgsinθ，
  B=

mgsinθ

I1L

（2）当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，
沿导轨方向合力为零，得BI₂Lcosθ=mgsinθ             
  I2=

I1

cosθ