Question

18．如圖所示，電源、開關(guān)與光滑的金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌與水平方向成37°角放置，當(dāng)導(dǎo)線MN放于導(dǎo)軌上時接通電源，通過MN的電流可達(dá)5A，把整個裝置放在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，則MN剛好靜止，試確定磁場的大小與方向．（MN的質(zhì)量為10g，長為20m）

Answer 1

分析 導(dǎo)體MN靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，對導(dǎo)體MN進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件及左手定則分析答題．

解答 解：磁場方向在豎直方向，由左手定則可知，導(dǎo)體MN所受安培力在水平方向，要使導(dǎo)體MN靜止，安培力必須水平向右．
由左手定則可知磁場方向豎直向上．
對MN棒受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得
 F=mgtanθ，
又F=BIL，
解得 B=$\frac{mgtanθ}{IL}$=$\frac{0.01×10×tan37°}{5×20}$T=7.5×10^-4T
答：磁場的大小為7.5×10^-4T，方向豎直向上．

點(diǎn)評 金屬棒靜止處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，對金屬棒正確受力分析，熟練應(yīng)用左手定則是正確解題的關(guān)鍵．