Question

如图所示，两根等长的绝缘细线悬挂一水平金属细杆MN，处在与其垂直的水平匀强磁场中．金属细杆的长度为1m，质量为8.9×10^-3 kg．当金属细杆中通以0.89A的电流时，两绝缘细线上的拉力均恰好为零．忽略与金属细杆连接细导线的影响．求：
（1）金属细杆所受安培力的方向；
（2）金属细杆中电流的方向；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小．

Answer 1

分析：（1）根据物体平衡条件可以判断安培力的方向．
（2）知道了安培力方向，根据左手定则可以判断金属杆中电流的方向
（3）写出安培力的表达式，然后根据物体平衡列方程可正确解答．

解答：解：（1）金属细杆在重力、安培力作用下处于平衡状态，安培力和重力等大反向，故安培力方向竖直向上．
故金属细杆所受安培力的方向为：竖直向上． 
（2）根据左手定则，伸开左手，让磁感线穿过手心，大拇指指向上方，四指从N指向M，故电流方向从N指向M．
故金属细杆中电流的方向为从N指向M．                       
（3）根据安培力公式有：F=BIL
则：B=

F

IL

又F=mg
∴B=

mg

IL

=

8.9×1 0 -3   kg×10m/ s 2

0.89A×1m

=0.1T
故匀强磁场的磁感应强度大小为0.1T．

点评：本题比较简单，借助于物体平衡，考查了有关安培力的大小和方向问题，要熟练应用左手定则判断安培力的方向，同时熟练应用公式F=BIL进行有关计算．