Question

12．为测定一马蹄形磁铁两磁极间磁场的磁感应强度（可以认为是匀强磁场），用如图所示的装置做实验，其中用一根长度为0.1m（稍大于磁铁的宽度），质量为1×10^-3Kg的均匀金属杆，两端接等长的细软铜丝线，悬挂在一个绝缘的水平架子两端上，当接通电源时，金属杆偏离竖直方向，调节滑动变阻器滑片，使两根悬线和竖直方向的夹角为37°时保持平衡，从电流表的示数中读出为2.5A．
（1）请画出金属杆的受力分析图
（2）试求马蹄形磁铁两磁极之间的磁感应强度B（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

分析 对棒受力分析，根据安培力公式和左手定则，及结合平衡条件方程，即可求得B的大小．

解答 解：（1）小球受重力拉力和水平向左的安培力，故受力分析如图



（2）通过受力分析有共点力平衡可知BIL=mgtan30°
B=$\frac{mgtan30°}{IL}=0.03T$
答：（1）受力分析如图
（2）马蹄形磁铁两磁极之间的磁感应强度B为0.03T

点评 考查安培力的方向与大小如何确定与计算，掌握受力分析及平衡方程的应用，注意三角知识的正确运算．