Question

16．如圖所示，放在平行光滑導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m，長為l，導(dǎo)軌所在平行面與水平面成30°角，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直，空間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：
①導(dǎo)體中的電流方向和它所受安培力的方向．
②導(dǎo)體棒中的電流強(qiáng)度的大�。�

Answer 1

分析 ab棒受重力、導(dǎo)軌的支持力以及水平向右的安培力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出安培力以及電流I的大小，根據(jù)左手定則判斷出金屬棒ab中的電流方向．

解答 解：導(dǎo)體棒靜止，處于平衡狀態(tài)，導(dǎo)體棒受到重力、支持力以及水平向右的安培力，才能處于處于平衡狀態(tài)，
導(dǎo)體棒受力如圖所示，
導(dǎo)體棒受到的安培力：F=BIl ①
由圖示可知：F=mgtan30° ②
由①②可得：I=$\frac{mgtan30°}{Bl}=\frac{\sqrt{3}mg}{3Bl}$
由左手定則可知，電流方向：由b指向a
答：①導(dǎo)體中的電流方向由b指向a，它所受安培力的方向水平向右．
②導(dǎo)體棒中的電流強(qiáng)度的大小為$\frac{\sqrt{3}mg}{3Bl}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵會(huì)利用共點(diǎn)力平衡求出安培力的大小，以及掌握左手定則判斷磁場方向、電流方向、安培力方向的關(guān)系．