Question

【題目】在傾角為θ的光滑斜面上，放置一段通有電流強(qiáng)度I，長(zhǎng)度L，質(zhì)量m的導(dǎo)體棒a（電流方向向里），如圖所示．

①若空間中有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)強(qiáng)度B1是多大？
②若磁場(chǎng)方向任意，要使導(dǎo)體棒a靜止在斜面上且對(duì)斜面無壓力，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小和方向如何？

Answer 1

【答案】解：①若磁場(chǎng)方向豎直向上，由導(dǎo)線受力情況可知由平衡條件得：

在水平方向上：F﹣FNsinθ=0
在豎直方向上：mg﹣FNcosθ=0
其中F=B1IL，聯(lián)立以上各式可解得： ；
答：若空間中有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B是
②當(dāng)安培力與重力平衡時(shí)，導(dǎo)體棒對(duì)地面沒有壓力，則有：F=mg，F(xiàn)=B2IL，

得： ；B2的水平向左
答：若磁場(chǎng)方向與紙面平行，要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上且對(duì)斜面無壓力，所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 ，方向水平向左．
【解析】（1）對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出安培力的大小，從而根據(jù)安培力的公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�（2）當(dāng)棒子對(duì)斜面無壓力，則導(dǎo)體棒所受重力和安培力平衡，根據(jù)平衡，結(jié)合安培力的公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，根據(jù)左手定則判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用安培力的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零．