Question

2．傾角為37°的光滑斜面上水平放置一條長0.2m的直導線PQ，兩端以很軟的導線通入5A的電流，如圖所示．當有一個豎直向上的B=0.6T的勻強磁場時，PQ恰好平衡，（sin37°=0.6）求
（1）導線PQ的重力為多少？
（2）若保持質(zhì)量不變，改變磁場，使導線PQ對斜面的壓力恰好為零，求磁場的大小和方向．

Answer 1

分析 通電導線放于豎直方向的勻強磁場中，受到安培力作用，根據(jù)平衡條件可求出重力的大�。�
若使導線靜止在斜面上，且對斜面的壓力最小，則重力等于安培力，從而確定磁場的方向．

解答 解：（1）對PQ受力分析，安培力水平向右，根據(jù)平衡條件：
Fcosθ=Gsinθ
得：G=$\frac{BILcosθ}{sinθ}$=$\frac{0.6×5×0.2×0.8}{0.6}$=0.8N
（2）當安培力和重力平衡時，對斜面壓力最小，則有：
BIL=mg
得：B=$\frac{mg}{IL}$=$\frac{0.8}{0.6×5}=\frac{4}{15}$T
由左手定則得磁場方向：水平向左；
答：（1）導線PQ的重力大小為0.8N．
（2）若改變勻強磁場磁感應強度的大小和方向，使導線靜止在斜面上，且對斜面的壓力最小，該磁場磁感應強度的大小為$\frac{4}{15}$T，方向水平向左．

點評 通電導線在磁場中受到的安培力由左手定則來確定，由不同的要求來確定安培力的方向從而判定安培力的大小，最終確定磁場的方向．