Question

【题目】如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流，欲使导体棒静止在斜面上，可以加方向垂直于导体棒的匀强磁场．求：

（1）若匀强磁场的方向在水平方向，则磁场方向向左还是向右？磁感应强度为多大？
（2）若匀强磁场的方向在竖直方向，则磁场方向向上还是向下？磁感应强度为多大？
（3）沿什么方向加匀强磁场可使磁感应强度最小？最小为多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：根据左手定则可知安培力方向水平向左：

由BIL=mg 得：

故磁场方向向左，磁感应强度大小为： ．

（2）解：根据左手定则可知磁场方向竖直向上：

由 BIL=mgtanα，得： ．

故磁场方向向上，大小为： ．

（3）解：根据左手定则可知方向垂直斜面向上：

由 BIL=mgsinα，得： ．

故当磁场方向垂直斜面向上时最小，最小为： ．

【解析】根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，四指指向电流方向，大拇指指向为安培力方向，可以判断安培力的方向，根据磁感应强度的定义式 可以求出磁感应强度的大小．
【考点精析】解答此题的关键在于理解安培力的相关知识，掌握安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零，以及对感应电流的方向的理解，了解通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关．（左手定则）．