Question

4．如图所示，两平行光滑铜杆与水平面的倾角α均为60°，其上端与电源和滑动变阻器相连，处于竖直向下的匀强磁场中，调节滑动变阻器R，当电流表的读数I=8.5A时，横放在铜杆上的铝棒恰能静止．铝棒的质量m=0.5kg，两杆间的距离L=40cm，求：此磁场的磁感应强度B的大小．（$\sqrt{3}$=1.7，$\sqrt{2}$=1.4，g=10m/s²）

Answer 1

分析 铝棒处于静止状态，受力平衡，分析其受力情况，作出受力示意图，根据平衡条件和安培力公式F=BIL结合求解B的大小．

解答 解：从右侧看去，画出棒的受力示意图如图，由平衡可得：F=BIL
F=mgtan60°
联立方程得：B=$\frac{mgtan60°}{IL}=\frac{0.5×10×\sqrt{3}}{8.5×0.4}=2.5T$
答：此磁场的磁感应强度的大小为2.5T．

点评 本题是安培力、欧姆定律与力学知识的综合，关键是安培力的方向分析和大小计算，要作好力图，难度不大，属于基础题．