Question

11．如图所示，ab、cd为两根相距L的平行金属导轨，水平固定放置在竖直向下的匀强磁场中，一根质量为m的金属棒，当通以大小为I₁的电流时，金属棒沿导轨做匀速直线运动，当金属棒中电流达到I₂时，金属棒的加速度为a，则匀强磁场的磁感应强度大小为（　　）

• A． $\frac{ma}{（{I}_{2}-{I}_{1}）L}$
• B． $\frac{ma}{{I}_{1}L}$
• C． $\frac{ma}{{I}_{2}L}$
• D． $\frac{2ma}{（{I}_{2}-{I}_{1}）L}$

Answer 1

分析 先根据金属棒匀速运动求出所受摩擦力的大小，然后结合牛顿第二定律对加速运动时列方程．

解答 解：金属棒做匀速直线运动时，由平衡条件有：F₁=I₁LB　
由于受力平衡，金属棒与导轨间摩擦力F等于其安培力F₁
即：f=F₁=I₁LB　　 
当电流达到10 A时，F₂=I₂LB=2F₁
根据牛顿第二定律有：F₂-f=ma　　
由以上各式可得：B=$\frac{ma}{（{I}_{2}-{I}_{1}）L}$  
故选：A

点评 本题考查了受安培力作用下的牛顿第二定律，解决方法和力学部分一样，难度不大．