Question

如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L，倾角为，轨道间接有电动势为E（内阻不计）的电源，现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab水平且与轨道垂直放置在轨道上，金属杆与轨道接触摩擦和电阻均不计，整个装置处在匀强磁场(磁场垂直于金属棒)中且ab杆静止在轨道上，求：

（1）若磁场竖直向上，则磁感应强度B₁是多少？

（2）如果通电直导线对轨道无压力，则匀强磁场的磁感应强度的B₂是多少？方向如何？

Answer

(1) (2) 方向水平向左

【解析】

试题分析：(1)导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，侧视图如图所示．

由平衡条件得：

又：

根据闭合电路欧姆定律：

以上各式联立解得：，即．

(2)金属棒ab静止在斜面上且对斜面压力为零，则安培力F′与重力G构成一对平衡力，侧视图如图所示．

因

又：

根据闭合电路欧姆定律：

以上各式联立解得：，整理得：

由左手定则知：匀强磁场的磁感应强度的B2的方向水平向左．

考点：本题考查通电导体在磁场中平衡问题，同时考查了受力分析、闭合电路欧姆定律、安培力表达式的应用及左手定则．