Question

在倾斜角θ＝30°的光滑导体滑轨A和B的上端接入一个电动势E＝3 V，内阻不计的电源，滑轨间距L＝10 cm，将一个质量m＝30 g，电阻R＝0.5 Ω的金属棒水平放置在滑轨上，若滑轨周围加一匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，如图所示，求滑轨周围空间所加磁场磁感应强度的最小值及其方向．

 

Answer 1

【答案】

0.25 T根据左手定则，磁场方向垂直滑轨面斜向下

【解析】闭合开关S后金属棒上有电流流过，且金属棒保持静止，由闭合电路欧姆定律，得I＝＝＝6 A

 

图8

受力分析得出，若金属棒平衡，且磁场力最小则它受到的安培力F应与重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等，方向相反

F－mgsinθ＝0①

由F＝BIL代入①得BIL＝mgsinθ

B＝＝＝0.25 T

根据左手定则，磁场方向垂直滑轨面斜向下