如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L，匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：（1） - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：0110 期中题难度：来源：

如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L，匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I₁时，金属杆正好能静止。求：
（1）B至少多大？这时B的方向如何？
（2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I₂调到多大才能使金属杆保持静止？

答案

解：（1）画出金属杆的截面图：

由三角形定则可知，只有当安培力方向沿导轨平面向上时，安培力才最小，B也最小。根据左手定则，这时B应垂直于导轨平面向上，大小满足：BI₁L=mgsinα，B=mgsinα/I₁L
（2）当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，沿导轨方向合力为零，得BI₂Lcosα=mgsinα，I₂=I₁/cosα

核心考点

试题【如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L，匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：（1）】；主要考察你对通电导线在磁场中受到的力等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源，另一端接有电阻R=5.0Ω。现把一个质量为m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，与金属导轨接触的两点间的导体棒的电阻R₀=5.0Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s²。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：
（1）导体棒受到的安培力大小；
（2）导体棒受到的摩擦力。