Question

如图所示，金属棒AB用绝缘悬线吊起，呈水平状态，置于一个范围足够大的、垂直纸面向里的匀强磁场中．已知AB长L=0.5m，质量m=0.2kg，通有I=10A的向右的电流，取g=10m/s²．求：
（1）若磁场的磁感应强度B=0.3T，求此时棒AB受到的安培力F的大小；
（2）若悬线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小．

Answer 1

分析：（1）通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL可以直接求出安培力大小．
（2）根据受力平衡的条件即可求出磁感应强度B的大小．

解答：解：（1）导体棒长为L=0.5m，磁感应强度B=0.3T，电流为10A，并且导体棒和磁场垂直，
所以导体棒受到的安培力大小为
F=BIL=0.3×10×0.5N=1.5N，
（2）若悬线拉力恰好为零，说明重力和安培力大小相等，
即mg=BIL
所以B=

mg

IL

=

0.2×10

10×0.5

T=0.4T，
答：（1）若磁场的磁感应强度B=0.3T，求此时棒AB受到的安培力F的大小为1.5N；
（2）若悬线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小为0.4T．

点评：本题是安培力的分析和计算问题．安培力大小的一般计算公式是F=BILsinα，α是导体与磁场的夹角，当B、I、L互相垂直的时候安培力最大为F=BIL．