Question

光滑金属框架PQMN，处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.1T．框架平面与水平面的夹角为30°．有长为L=50cm，重为0.1N的金属杆ab放在框架上，ab垂直于PQ，现在QM间接一电源，金属杆ab刚好静止．求通过ab杆的电流的大小和方向？

Answer 1

分析：金属杆ab刚好静止，受力平衡，分析其受力情况，根据平衡条件和安培力公式F=BIL求解电流的大小，由左手定则判断电流的方向．

解答：解：要使杆静止在斜面上，则杆的受力如图，由左手定则得：通过ab的电流方向为a到b．
F=BIL
由平衡条件得：F=Gtan30°  
I=

Gtan30°

BL

=

0.1×tan30°

0.1×0.5

A=

2 3

3

A
答：通过ab杆的电流的大小为

2 3

3

A，通过ab的电流方向为a到b．

点评：本题是通电导体在磁场中平衡问题，关键是安培力的分析和计算．