Question

18．如图所示，平行金属导轨水平放置，导轨间距为L．质量为m的导体棒ab与导轨垂直并接触良好，电路中的电流强度为I．匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成α角斜向上且和棒ab垂直，棒ab处于静止状态．求：
①棒ab受到的摩擦力的大小和方向
②棒ab受到的支持力的大小．

Answer 1

分析 导体棒AC静止于水平导轨上，受到重力、安培力、导轨的支持力和静摩擦力．导体棒与磁场方向垂直，安培力大小F_A=BIl，根据左手定则判断安培力方向，根据平衡条件求解导轨对导体棒的摩擦力和支持力

解答 解：（1）有左手定则，安培力大小F_A=BIl，方向垂直于磁场方向斜向上
（2）根据平衡条件得：
G-F_Acosθ=N…①
f=F_Asinθ…②
由①得：N=G-F_Acosθ=mg-BIlcosθ
由②得：f=BIlsinθ，方向向右
答：①棒ab受到的摩擦力的大小为BIlsinθ，方向向右
②棒ab受到的支持力的大小为mg-BIlcosθ

点评 解决本题的关键能够正确地受力分析，将立体图转换为平面图，结合共点力平衡进行求解