Question

3．如图所示，两根长为L、质量为m的导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为s．当两棒中均通以电流为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列说法正确的是（　　）

• A． b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向水平向右
• B． b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为$\frac{{\sqrt{2}mg}}{2IL}$
• C． 若使b上移少许，a仍可能保持静止
• D． 若使b下移少许，a仍可能保持静止

Answer 1

分析 通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向，并根据受力平衡来确定b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小与方向．

解答 解：A、通电导体a处于通电导体b的磁场中，由右手螺旋定则可得通电导体a 处于竖直向上的磁场中，故A错误．
B、当导体a处于匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，因夹角为45°，则大小$\frac{mgtan45°}{IL}=\frac{mg}{IL}$，故B错误，
C、由题意可知，重力和水平向右的磁场力的合力与支持力平衡，当减小b在a处的磁感应强度，则磁场力减小，要使仍平衡，根据受力平衡条件，则可使b上移，即b对a的磁场力斜向上，故C正确；
D、当b竖直向下移动，导体棒间的安培力减小，根据受力平衡条件，当a受力的安培力方向顺时针转动时，只有大小变大才能保持平衡，而安培力在减小，因此不能保持静止，故D错误；
故选：C

点评 学会区分左手定则与右手螺旋定则，前者是判定安培力的方向，而后者是电流周围磁场的方向，并学会受力分析，同时掌握力的合成与分解的法则．