Question

如图所示，电源与竖直放置的光滑导轨相连，一金属导体棒靠在导轨外面，为使金属棒不动，我们在导轨所在空间内加磁场，则此磁场的方向可能是（　　）

A．垂直于导轨所在平面指向纸内

B．垂直于导轨所在平面指向纸外

C．平行于导轨所在平面向右

D．与导轨所在平面成60°角斜向下方，指向纸内

Answer 1

分析：从图中可以知道导体棒中的电流方向，根据左手定则，一一判断不同磁场方向下的安培力的方向，在竖直方向看能否与重力平衡，而保持静止．

解答：解：导体棒在竖直方向上受重力和安培力而处于平衡状态，重力竖直向下，安培力一定竖直向上．
A、从图可知，导体棒中的电流从左向右，若磁场垂直于导轨所在的平面指向纸内，根据左手定则，安培力竖直向上，只要大小适当，就可以和重力成为一对平衡力，是导体棒保持静止．故A正确．
B、从图可知，导体棒中的电流从左向右，若磁场垂直于导轨所在的平面指向纸内，根据左手定则，安培力竖直向下，而导体棒在竖直方向上还受一个重力，所以导体棒不可能保持静止．故B错误．
C、从图可知，导体棒中的电流从左向右，若磁场垂平行于导轨向右，电流方向与磁场方向相同，则导体棒不受安培力．导体棒在竖直方向上只受重力，不可能保持静止．故C错误．
D、从图可知，导体棒中的电流从左向右，若磁场垂与导轨所在平面成60°角斜向下方，指向纸内，根据左手定则，安培力斜向上方，指向纸内，它的水平分力是导体棒压紧导轨，竖直分力竖直向上可以跟重力平衡，只要大小恰当，导体棒仍然可以保持静止．故D正确．
故选AD．

点评：此题也可以先根据导体棒在竖直方向上受重力和安培力处于平衡，根据受力平衡，判断出安培力的方向，从而得出磁感应强度的方向．此题难度不大，主要考查左手定则的应用，属于基础题．