题目内容
如图所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=37°的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，（sin37°=0.6；cos37°=0.8）求：（1）该棒的重力为多少？
（2）若将磁场方向改为垂直于斜面向上，金属棒仍能静止在斜面上则此时磁感应强度B的大小为多少？
分析：对导体棒进行受力分析，受到重力、支持力、安培力处于平衡，根据共点力平衡求出棒的重力．
解答：解：（1）金属棒受力如图所示，
由平衡条件得：沿斜面方向有：
Fcosθ=Gsinθ ①
棒所受的磁场力为：
F=BIL ②
由①②解得棒的重力为：G=BILcotθ=0.6×5×0.2×
=0.8N；
（2）将磁场方向改为垂直于斜面向上，金属棒仍能静止在斜面上，
由平衡条件，则有：BIL=mgsinθ
解得：B=
=
T=0.48T
答：（1）棒的重力为0.8N．
（2）若将磁场方向改为垂直于斜面向上，金属棒仍能静止在斜面上则此时磁感应强度B的大小为0.48T．
由平衡条件得：沿斜面方向有：
Fcosθ=Gsinθ ①
棒所受的磁场力为：
F=BIL ②
由①②解得棒的重力为：G=BILcotθ=0.6×5×0.2×
| 4 |
| 3 |
（2）将磁场方向改为垂直于斜面向上，金属棒仍能静止在斜面上，
由平衡条件，则有：BIL=mgsinθ
解得：B=
| mgsinθ |
| IL |
| 0.8×0.6 |
| 5×0.2 |
答：（1）棒的重力为0.8N．
（2）若将磁场方向改为垂直于斜面向上，金属棒仍能静止在斜面上则此时磁感应强度B的大小为0.48T．
点评：解决本题的关键掌握安培力的公式，以及会根据共点力平衡求解力．
练习册系列答案
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[物理--选修3-3]