Question

8．如图所示，在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一质量为0.3kg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：（g=10m/s²） 
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）ab棒对导轨的压力．

Answer 1

分析 金属棒ab受到重力mg、导轨的支持力F_N和安培力F作用，安培力F=BIL，根据平衡条件求解磁感应强度B和导轨对棒的支持力，再求出棒对导轨的压力．

解答 解：金属棒ab受到重力mg、导轨的支持力F_N和安培力F作用，力图如图所示．
根据平衡条件得
     F=mgtan60°
     F_N=2mg
又F=BIL
得到B=$\frac{mgtan60°}{IL}$=1.73T，F_N=6N
由牛顿第三定律得棒对导轨的压力大小为6N．   
答：磁感应强度B为1.73T，棒对导轨的压力大小6N．

点评 本题是通电导体在磁场中平衡问题，分析和计算安培力是关键