Question

如图所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m长为l，通过的电流强度为I，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大？

Answer

如图，导体棒AC静止于水平导轨上，受到重力、安培力、导轨的支持力和静摩擦力．导体棒与磁场方向垂直，安培力大小FA=BIl，根据左手定则判断安培力方向，根据平衡条件求解导轨对导体棒的支持力和摩擦力，再由牛顿第三定律求解导轨受到AC棒的压力和摩擦力．
【解析】
以导体棒AC为研究对象，分析受力，如图．
其中，安培力大小FA=BIl，根据平衡条件得
   N+FAcosθ=mg ①
   f=FAsinθ    ②
由①得，N=mg-FAcosθ=mg-BIlcosθ
由②得，f=BIlsinθ    
由牛顿第三定律得，导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为mg-BIlcosθ和BIlsinθ．
答：导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为mg-BIlcosθ和BIlsinθ．