Question

3．如图所示，光滑金属轨道，宽0.1m与水平面成37°，质量为2kg的导体棒，通过电流I=10A，方向如图，静止在轨道上．匀强磁场方向竖直向上，（g取10m/s²，cos37°=0.8，sin37°=0.6）
（1）求光滑轨道对导体棒的支持力大小．
（2）求磁感应强度B的大小．

Answer 1

分析 导体棒处于静止状态，受力平衡，受到重力，支持力以及水平向左的安培力，根据平衡条件求出支持力和安培力，再根据F=BIL求解磁感应强度B的大小．

解答 解：（1）导体棒处于静止状态，受力平衡，受到重力，支持力以及水平向左的安培力，根据平衡条件得：
支持力${F}_{N}=\frac{mg}{cos37°}=\frac{20}{0.8}=25N$，
（2）根据平衡条件得：安培力F=F_Nsin37°=25×0.6=15N
则B=$\frac{F}{IL}=\frac{15}{10×0.1}=15T$
答：（1）光滑轨道对导体棒的支持力大小为25N．
（2）磁感应强度B的大小为15T．

点评 本题主要考查了共点力平衡条件以及安培力公式的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，难度不大，属于基础题．