Question

如图3-2-3所示，ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5 A的电流时，质量为3.6 kg的金属棒MN沿导轨做匀速运动；当棒中电流增大到8 A时，棒能获得2 m/s²的加速度.求匀强磁场的磁感应强度的大小.

图3-2-3

Answer 1

解析：设磁感应强度为B，金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ，金属棒的质量为m，金属棒在磁场中的有效长度为L=2 m

当棒中的电流为I₁=5 A时，金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡，金属棒做匀速直线运动.由平衡条件可得：BI₁L=μmg                                   ①

当金属棒中的电流为I₂=8 A时，棒做加速运动，加速度为a，根据牛顿第二定律得：BI₂L-μmg=ma                                                              ②

将①代入②得：B== T=1.2 T.

答案:1.2 T