Question

赤道上的地磁場(chǎng)可以看成沿南北方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是0.5×10^-4T．如果赤道上有一根沿東西方向的直導(dǎo)線，長(zhǎng)為20m，載有從西向東的電流30A．取g=10m/s²，求：
（1）地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線的作用力的大小和方向；
（2）若要使這根導(dǎo)線懸浮在空中并保持靜止?fàn)顟B(tài)，則導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為多少？

Answer 1

分析：（1）由安培力公式可以求出安培力大小，由左手定則可以判斷出安培力方向．
（2）由平衡條件及安培力公式可以求出單位長(zhǎng)度的質(zhì)量．

解答：解：（1）導(dǎo)線受到的安培力：
F=BIL=0.5×10^-4T×30A×20m=0.03N，
由左手定則可知，安培力方向豎直向上；
（2）導(dǎo)線靜止在空中，處于平衡狀態(tài)，
由平衡條件得：mg=BIL，
導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的質(zhì)量：
m₀=

m

L

=

BI

g

=

0.5×10-4T×30A

10m/s2

=1.5×10^-4kg/m；
答：（1）地磁場(chǎng)對(duì)這根導(dǎo)線的作用力的大小為0.03N，方向豎直向上；
（2）若要使這根導(dǎo)線懸浮在空中并保持靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為1.5×10^-4kg．

點(diǎn)評(píng)：熟練應(yīng)用安培力公式、左手定則、平衡條件即可正確解題，本題是一道基礎(chǔ)題．