Question

如图所示，在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上垂直于导轨放一重力为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止．求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B；

（2）ab棒对导轨的压力．

Answer 1

考点：  共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；安培力．

专题：  共点力作用下物体平衡专题．

分析：  金属棒受到重力、导轨的支持力和安培力而平衡，安培力F_安=BIL，根据平衡条件求解匀强磁场的磁感应强度B和支持力．

解答：  解：作出受力侧视图，如图．导体棒处于静止状态，根据平衡条件得

   F_安=mgtan60°=3N，

   F_N==2mg=6N，

根据牛顿第三定律得ab棒对导轨的压力大小为6N，方向垂直导轨向下．

  又导体棒与磁场垂直，F_安=BIL，则B==T=

答：（1）匀强磁场的磁感应强度B=；

    （2）ab棒对导轨的压力大小为6N，方向垂直导轨向下．

点评：  本题是通电导体在磁场中平衡问题，关键是分析物体的受力情况，画出力图，原图是立体图，往往画侧视图，便于作力图．