Question

（2011?西湖区模拟）如图所示，在与水平面成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距为1m的平行导轨上放一质量为0.3㎏的金属棒ab（ab棒垂直导轨），磁场方向竖直向上，当棒中电流为3A时棒恰好静止．求磁感应强度B和棒对导轨的压力大小（g=10m/s²）

Answer 1

分析：金属棒ab受到重力mg、导轨的支持力F_N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．

解答：解：金属棒ab受到重力mg、导轨的支持力F_N和安培力F作用，力图如图所示．
根据平衡条件得
     F=mgtan60°
     F_N=2mg
又F=BIL
得到B=

mgtan60°

IL

=1.73T，F_N=6N
由牛顿第三定律得棒对导轨的压力大小为6N．   
答：磁感应强度B为1.73T，棒对导轨的压力大小6N．

点评：本题是通电导体在磁场中平衡问题，往往分析和计算安培力是关键．