Question

14．如图所示，质量为lk的金属杆置于相距1m的两水平轨道上，金属杆中通有方向如图所示，大小为20A的恒定电流，两轨道间存在坚直方向的匀强磁场．金属杆与轨道间的动摩擦因数为0 2，金属杆在磁场力作用下向右匀速运动（g取10m/s²）．求：
（1）一分钟内通过金属杆横截面的电量
（2）磁感应强度B的大小．

Answer 1

分析 （1）由电流的定义可求得电量；
（2）由牛顿第二定律求的此时的磁感应强度．

解答 解：（1）1min内通过的电量为：
q=It=20×60=1200C；
（2）杆向右匀速运动，说明杆受到的安培力是向右的，根据左手定则可以知道，磁场的方向竖直向上，大小和杆受到的摩擦力大小相等，
所以BIL=μmg，
所以有：B=$\frac{μmg}{IL}$=$\frac{0.2×10}{20×1}$=0.1T
答：（1）一分钟内通过金属杆横截面的电量为1200C；
（2）磁感应强度B的大小为0.1T．

点评 本题考查电量的计算，及安培力的公式的应用，要注意明确安培力与摩擦力相等．