Question

【题目】如图所示，在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一质量为0.3kg的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求：（g=10m/s2）

（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）ab棒对导轨的压力．

Answer 1

【答案】
（1）解：金属棒ab受到重力mg、导轨的支持力FN和安培力F作用，力图如图所示．

根据平衡条件得

F=mgtan60°

FN=2mg

又F=BIL

得到B= =1.73T，

答：磁感应强度B为1.73T

（2）解：FN=6N

由牛顿第三定律得棒对导轨的压力大小为6N．

答：棒对导轨的压力大小6N．

【解析】金属棒ab受到重力mg、导轨的支持力FN和安培力F作用，安培力F=BIL，根据平衡条件求解磁感应强度B和导轨对棒的支持力，再求出棒对导轨的压力．
【考点精析】利用安培力对题目进行判断即可得到答案，需要熟知安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零．