Question

如图所示，光滑导轨与水平面成θ角，导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L ，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I₁时，金属杆正好能静止。求：

（1）B至少多大？这时B的方向如何？

（2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，

应把回路总电流I₂调到多大才能使金属杆保持静止？

Answer 1

(1)B=mgsinθ/I₁L     (2) I₂=I₁/cosθ

解析:

⑴只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小。（2分）

根据左手定则，这时B应垂直于导轨平面向上，          （2分）

大小满足：        BI₁L=mgsinθ，       （2分）

B=mgsinθ/I₁L         （2分）

⑵  当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，

沿导轨方向合力为零，得BI₂Lcosθ=mgsinθ             （2分）

I₂=I₁/cosθ                    （2分）