Question

如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量m=0.2㎏，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M=0.3_^㎏，棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？

Answer 1

分析：若要保持物体匀速上升，受力必须平衡．由于M所受的最大静摩擦力为0.5mg=1N，而M的重力为Mg=3N，要保持导体棒匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断电流的方向．根据平衡条件和安培力公式求出导体棒中电流的大小．

解答：解：导体棒的最大静摩擦力大小为f_m=0.5mg=1N，M的重力为G=Mg=3N，则f_m＜G，要保持导体棒匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b．
根据受力分析，由平衡条件，则有F_安=T+f=BIL，
所以I=

T+f

BL

=

3+1

2×1

A=2A
答：为了使物体匀速上升，应在棒中通入2A的电流，流过棒的电流方向为由a到b．

点评：此题是通电导体在磁场中平衡问题，要抓住静摩擦力会外力的变化而变化，挖掘临界条件进行求解．