题目内容

5.如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L.有大小为B的匀强磁场,方向垂直导轨面,金属杆长为L,质量为m,水平放在导轨上.当回路中通过电流时,金属杆正好能静止.求:电流的大小为多大?磁感应强度的方向如何?

分析 对带电金属杆进行受力分析,除重力、支持力外,还有在磁场中受到安培力,三力处于平衡状态,由此可知安培力的方向,从而由左手定则确定磁场的方向,利用平衡条件求出电流的大小

解答 解:因为B垂直轨道面,又金属杆处于静止状态,所以F必沿斜面向上,由左手定则知,B垂直轨道面向上.受力如图

大小满足BI1L=mgsin α,
解得:$I=\frac{mgsinα}{BL}$
答:电流大小$\frac{mgsinα}{BL}$,磁场方向垂直斜面向上

点评 本题主要考查学生对左手定则的掌握,本题的关键是能区分左手定则和右手定则,左手定则是判定磁场力的,右手定则是判定感应电流方向的,同时还利用三力平衡知识来求解,同时要注意在解这类题时必须画出截面图,只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向,从而弄清各矢量方向间的关系

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