Question

2．如图甲所示，用两根轻质绝缘细线将导体棒ab悬挂在天花板正下方，此时两细线内的张力均为T．现将导体棒置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，并且与电动势为E、内阻不计的电池相连，系统重新平衡后，两细线内的张力均减小为T′．已知导体棒长为L、电阻为R．求磁场的磁感应强度的大小．

Answer 1

分析 根据左手定则判断出安培力的方向；根据闭合电路的欧姆定律求得电流，根据F=BIL求出的安培力，根据共点力平衡求得磁场强度．

解答 解：设导体棒的质量为m，对于图甲，由力的平衡条件有：2T=mg
通电后导体棒的电流为：I=$\frac{E}{R}$
导体棒受到的安培力：F=BIL
根据安培定则可判断金属棒受到的安培力方向竖直向上
对于图乙，由平衡条件有：BIL+2T′=mg
联立可以得到：B=$\frac{2（T-T′）R}{EL}$．
答：磁场的磁感应强度的大小为$\frac{2（T-T′）R}{EL}$．

点评 本题主要考查了在安培力作用下的共点力平衡，关键是判断出安培力的大小和方向．