题目内容

【题目】如图所示,在一个范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中,用绝缘细线将金属棒吊起,使其呈水平状态.已知金属棒长L=0.1m,质量m=0.05kg,棒中通有I=10A的向右的电流,取g=10m/s2

(1)若磁场的磁感应强度B=0.2T,求此时金属棒受到的安培力F的大小;
(2)若细线拉力恰好为零,求磁场的磁感应强度B的大小.

【答案】
(1)解:导体棒长为L=0.1m,磁感应强度B=0.2T,电流为I=10A,并且导体棒和磁场垂直,

所以导体棒受到的安培力大小为

F=BIL=0.2×10×0.1N=0.2N

答:金属棒受到的安培力F的大小为0.2N


(2)解:悬线拉力恰好为零,金属棒受重力和安培力,由金属棒静止可得

F=BIL=mg

所以B= =0.5T

答:若细线拉力恰好为零,求磁场的磁感应强度B的大小为0.5T


【解析】根据左手定则,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是导线受的安培力的方向.根据F=BIL来计算安培力的大小即可.
【考点精析】解答此题的关键在于理解安培力的相关知识,掌握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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