Question

如图所示，跟水平面成37°角且连接电源的光滑金属框架宽为20cm，一根重为G的金属棒ab水平放在金属框架，磁感应强度B=0.6T，方向垂直斜面向上，当通过金属棒的电流为5A时，它刚好处于静止状态，试求：
（1）金属棒的重力G的大小
（2）电流方向？

Answer 1

【答案】分析：（1）由题，金属棒处于静止状态时，受力平衡，分析受力情况，求出安培力，由平衡条件求解重力G．
（2）由左手定则判断电流方向．
解答：解：
（1）题中，金属棒与磁场垂直，所受安培力大小为F=BIL=0.6×5×0.2N=0.6N
金属棒处于静止状态时，受到重力G、安培力F和斜面的支持力N，由平衡条件得
    F=Gsin37°
得到，G==
（2）安培力方向沿斜面向上，磁场方向垂直斜面向上，由左手定则得到，金属棒中电流方向为从b到a．
答：（1）金属棒的重力G的大小是1N．（2）金属棒中电流方向为从b到a．
点评：本题是通电导体在磁场平衡问题，安培力是联系力与磁场和桥梁，关键在于安培力的分析和计算．