Question

6．如图 所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面斜向下，长度为l、质量为m 的导体棒水平放置在斜面上，棒中通有垂直于纸面向外的恒定电流，导体棒恰好静止．求：
（1）导体棒中的电流大小
（2 ）当磁场保持强弱不变而方向突然反向时，导体棒的加速度大小和方向．

Answer 1

分析 （1）根据共点力平衡求出安培力的大小，通过安培力大小公式求出磁感应的强度大小；
（2）根据牛顿第二定律求得加速度

解答 解：（1）根据共点力平衡知，磁场的方向垂直斜面向上，根据左手定则知，安培力的方向沿斜面向上．根据平衡知，安培力为：
F_A=BIL=mgsinθ
解得：$I=\frac{mgsinθ}{BL}$．
（2）磁场反向，产生的安培力反向，根据牛顿第二定律可知：
mgsinθ+BIL=ma
解得：a=2gsinθ，方向沿斜面向下
答：（1）导体棒中的电流大小为$\frac{mgsinθ}{BL}$
（2 ）当磁场保持强弱不变而方向突然反向时，导体棒的加速度大小为2gsinθ，方向沿斜面向下．

点评 本题主要考查了共点力平衡和牛顿第二定律，关键是抓住受到的安培力的大小计算，即F=BIL