题目内容
如图所示，同一水平面上的两条平行导轨ab、cd置于竖直向上的匀强磁场中，间距为2m．一根质量为2kg的金属棒PQ垂直两导轨放置，金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.2．当金属棒中通入5A的电流时，金属棒向右加速运动，加速度大小为2m/s2，取g=lOm/s2．求磁感应强度的大小和金属棒PQ中电流的方向．
【答案】分析：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．
解答：解：
根据牛顿第二定律，F安-Ff=ma
F安=BIL
Ff=μmg
联立以上方程代入数据解得：B=0.8T
根据左手定则，可判断出金属棒PQ中的电流方向由Q→P
答：磁感应强度的大小为0.8T，金属棒PQ中电流的方向为由Q→P．
点评：本题是安培力的分析和计算问题．安培力大小的一般计算公式是F=BILsinα，α是导体与磁场的夹角，当B、I、L互相垂直的时候安培力最大为F=BIL．
解答：解：
根据牛顿第二定律，F安-Ff=ma
F安=BIL
Ff=μmg
联立以上方程代入数据解得：B=0.8T
根据左手定则，可判断出金属棒PQ中的电流方向由Q→P
答：磁感应强度的大小为0.8T，金属棒PQ中电流的方向为由Q→P．
点评：本题是安培力的分析和计算问题．安培力大小的一般计算公式是F=BILsinα，α是导体与磁场的夹角，当B、I、L互相垂直的时候安培力最大为F=BIL．
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