Question

2．如圖所示，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體桿ab水平放置在傾角為θ、間距為l的光滑平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)體桿中通有圖示方向的電流，電流強(qiáng)度為I，現(xiàn)在空間加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)使導(dǎo)體桿ab靜止在導(dǎo)軌上．問(wèn)：
（1）若磁場(chǎng)方向豎直向上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁的大��；
（2）若磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B₂的大�。�

Answer 1

分析 （1）若磁場(chǎng)方向豎直向上，對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力力平衡求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�
（2）若磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上，對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力力平衡求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

解答 解：（1）若磁場(chǎng)方向豎直向上，從a向b觀察，由導(dǎo)線受力情況可知由平衡條件得：
在水平方向上：F-F_Nsinθ=0
在豎直方向上：mg-F_Ncosθ=0
其中F=B₁IL，聯(lián)立以上各式可解得：B₁=$\frac{mgtanθ}{IL}$．
（2）若磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上，從a向b觀察，由導(dǎo)線受力情況可知：
mgsinθ=B₂IL
B₂=$\frac{mgsinθ}{IL}$
答：（1）若磁場(chǎng)的方向豎直向上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為$\frac{mgtanθ}{IL}$；
（2）若磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為$\frac{mgsinθ}{IL}$．

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(chǎng)方向、電流方向、安培力方向的關(guān)系．