Question

如圖所示，兩根等長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛一水平金屬細(xì)桿MN，處在與其垂直的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬細(xì)桿的長(zhǎng)度為1m，質(zhì)量為8.9×10^-3 kg．當(dāng)金屬細(xì)桿中通以0.89A的電流時(shí)，兩絕緣細(xì)線上的拉力均恰好為零．忽略與金屬細(xì)桿連接細(xì)導(dǎo)線的影響．求：
（1）金屬細(xì)桿所受安培力的方向；
（2）金屬細(xì)桿中電流的方向；
（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)物體平衡條件可以判斷安培力的方向．
（2）知道了安培力方向，根據(jù)左手定則可以判斷金屬桿中電流的方向
（3）寫出安培力的表達(dá)式，然后根據(jù)物體平衡列方程可正確解答．

解答：解：（1）金屬細(xì)桿在重力、安培力作用下處于平衡狀態(tài)，安培力和重力等大反向，故安培力方向豎直向上．
故金屬細(xì)桿所受安培力的方向?yàn)椋贺Q直向上． 
（2）根據(jù)左手定則，伸開左手，讓磁感線穿過手心，大拇指指向上方，四指從N指向M，故電流方向從N指向M．
故金屬細(xì)桿中電流的方向?yàn)閺腘指向M．                       
（3）根據(jù)安培力公式有：F=BIL
則：B=

F

IL

又F=mg
∴B=

mg

IL

=

8.9×1 0 -3   kg×10m/ s 2

0.89A×1m

=0.1T
故勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T．

點(diǎn)評(píng)：本題比較簡(jiǎn)單，借助于物體平衡，考查了有關(guān)安培力的大小和方向問題，要熟練應(yīng)用左手定則判斷安培力的方向，同時(shí)熟練應(yīng)用公式F=BIL進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．