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的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab,棒上通过3A的电流,磁场方向竖直向上,这时金属棒恰好静止,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度为多大?
(2)导轨对ab棒的支持力为多大?
【答案】
(1)解:作出受力侧视图,如图.导体棒处于静止状态,根据平衡条件得:
F安=mgtan60°=3 N,
FN= =2mg=6N,
导体棒与磁场垂直,F安=BIL,则有:B= =
=
T
答:匀强磁场的磁感应强度B为 T
(2)解:作出受力侧视图,如图.导体棒处于静止状态,根据平衡条件得:
F安=mgtan60°=3 N,
FN= =2mg=6N
答:导轨对ab棒的支持力为6N.
【解析】金属棒受到重力、导轨的支持力和安培力而平衡,安培力F安=BIL,根据平衡条件求解匀强磁场的磁感应强度B和支持力.
【考点精析】认真审题,首先需要了解安培力(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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