Question

2．如图，ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为0.12kg的金属棒MN垂直导轨放置，当金属棒中通以0.5A的电流时，棒沿导轨向右做匀速运动；当棒中电流增大到0.8A时，棒能获得向右的大小为2m/s²的加速度．求：
（1）金属棒中的电流方向；
（2）磁感应强度的大小．

Answer 1

分析 先根据金属棒匀速运动求出所受摩擦力的大小，然后结合牛顿第二定律对加速运动时列方程．

解答 解：（1）有左手定则可知，电流由M到N
（2）设棒受到的阻力为f，当棒中电流I₁=0.5A时，
由平衡条件可得：BI₁L=f…①
当金属棒中的电流为I₂=0.8A时，棒做加速运动，加速度为a，
根据牛顿第二定律得：BI₂L-f=ma…②
将①代入②得：B=0.4T                                                 
答：（1）金属棒中的电流方向由M到N；
（2）磁感应强度的大小为0.4T．

点评 本题考查了受安培力作用下的牛顿第二定律，解决方法和力学部分一样，难度不大．