Question

20．如圖所示，一根長為L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒折成直角，且ab=1.5bc，c端可繞水平軸自由轉(zhuǎn)動，a端用絕緣細(xì)線掛一個質(zhì)量為m的物體．空間存在著垂直導(dǎo)體棒平面向里的水平勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．當(dāng)導(dǎo)體棒中通有電流時，它恰好ab保持水平靜止，如圖所示，則導(dǎo)體棒中的電流方向是c→b→a，電流大小為$\frac{3mg}{BL}$ （不計導(dǎo)體棒中電流產(chǎn)生的磁場）．

Answer 1

分析 通電導(dǎo)線處于磁場中受到安培力作用，產(chǎn)生力矩與重力力矩相平衡．根據(jù)左手定則來確定安培力的方向，結(jié)合力矩平衡來確定安培力的大小，并算出電流的大�。�

解答 解：根據(jù)力矩平衡，可知，bc桿的安培力水平向右，ab桿的安培力豎直向上，根據(jù)左手定則，可知，導(dǎo)體棒中的電流方向為：c→b→a．
由題意可知，$\frac{3m}{5}•g×\frac{3}{10}L+$$mg•\frac{3}{5}L={F}_{ab}•\frac{3}{10}L+{F}_{bc}•\frac{1}{5}L$
而安培力為：F_ab=BI•$\frac{3}{5}$L
安培力為：F_bc=BI$•\frac{2}{5}L$
解得：I=$\frac{3mg}{BL}$
故答案為：c→b→a；$\frac{3mg}{BL}$

點評 本題是力矩平衡問題，關(guān)鍵分析重力力矩與安培力矩的關(guān)系．同時考查左手定則，及安培力的大小公式，基礎(chǔ)題，比較容易．