Question

如图所示，一根长为3L，质量为m的导体棒折成直角，且ab=2bc，c端可绕水平轴自由转动，a端用绝缘细线挂一个质量为m的物体．空间存在着垂直导体棒平面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为B．当导体棒中通有电流时，它恰好静止在图示位置（ab水平）那么导体棒中的电流方向为

 

，电流大小为

 

（不计导体棒中电流产生的磁场）．

Answer 1

分析：通电导线处于磁场中受到安培力作用，产生力矩与重力力矩相平衡．根据左手定则来确定安培力的方向，结合力矩平衡来确定安培力的大小，并算出电流的大小．

解答：解：根据力矩平衡，可知，bc杆的安培力水平向右，ab杆的安培力竖直向上，根据左手定则，可知，导体棒中的电流方向为：c→b→a．
由题意可知，mg?2L=Fab?L+Fbc?

L

2

而安培力，F_ab=BI?2L
安培力，F_bc=BIL
所以解得：I=

16mg

15BL

；
故答案为：c→b→a；

16mg

15BL

点评：本题是力矩平衡问题，关键分析重力力矩与安培力矩的关系．同时考查左手定则，及安培力的大小公式，基础题，比较容易．