Question

7．如图所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，并和导轨垂直，棒的质量为m，有效长度为L，通过的电流为I．整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向和导轨平面的夹角为θ．试求：
（1）AC棒受到的摩擦力的大小和方向
（2）导轨受到AC棒的压力的大小．

Answer 1

分析 根据左手定则得出安培力的方向，作出AC棒的受力分析图，根据共点力平衡，运用正交分解求出AC棒受到的支持力和摩擦力．再得到AC棒对导轨的压力．

解答 解：AC棒的受力分析图如图所示．根据共点力平衡得：
 F_Acos（90°-θ）=f
 F_Asin（90°-θ）+N=mg
因为F_A=BIL，则支持力N=mg-BILcosθ，摩擦力f=BILsinθ，方向水平向右．
所以导轨受到的摩擦力为BILsinθ，导轨受到AC棒的压力的大小为：
N′=N=mg-BILcosθ
答：（1）AC棒受到的摩擦力的大小为BILsinθ，方向水平向右．
（2）导轨受到AC棒的压力的大小是mg-BILcosθ．

点评 解决本题的关键能够正确地受力分析，将立体图转换为平面图，结合共点力平衡进行求解．