Question

6．如圖所示，在與水平方向成60°角的光滑金屬導軌間連一電源，在相距1m的平行導軌上放一重力為3N的金屬棒ab，棒上通過3A的電流，磁場方向豎直向上，這時金屬棒恰好靜止，求：
（1）勻強磁場的磁感應強度為多大？
（2）導軌對ab棒的支持力為多大？

Answer 1

分析 金屬棒受到重力、導軌的支持力和安培力而平衡，安培力F_安=BIL，根據平衡條件求解勻強磁場的磁感應強度B和支持力．

解答 解：作出受力側視圖，如圖．導體棒處于靜止狀態(tài)，根據平衡條件得：
F_安=mgtan60°=3$\sqrt{3}$N，
F_N=$\frac{mg}{cos60°}$=2mg=6N，
導體棒與磁場垂直，F_安=BIL，則有：B=$\frac{{F}_{安}}{IL}$=$\frac{3\sqrt{3}}{3×1}$=$\sqrt{3}$T
答：（1）勻強磁場的磁感應強度B為$\sqrt{3}$T．
（2）導軌對ab棒的支持力為6N．

點評 本題是通電導體在磁場中平衡問題，關鍵是分析物體的受力情況，畫出力圖，原圖是立體圖，往往畫側視圖，便于作力圖