Question

一個(gè)圓柱形玻璃管里面剛好裝了半管水銀，水銀質(zhì)量為m，玻璃管水平固定在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示為玻璃管的截面圖．如有電流I通過(guò)水銀向紙內(nèi)方向流過(guò)，當(dāng)水銀面再次平衡時(shí)，測(cè)得水銀面上表面片豎直方向夾角為α，求此時(shí)水銀受到的安培力及玻璃管對(duì)水銀的支持力．

Answer 1

分析：水銀通電之后，在磁場(chǎng)中要受到安培力的作用，對(duì)水銀受力分析，可以求得水銀受到的安培力和支持力的大�。�

解答：解：當(dāng)水銀中通有電流I，再次平衡時(shí)，受到水平向左的安培力F；玻璃管對(duì)水銀的彈力F_N，其方向跟水銀面相垂直，以及重力mg等三個(gè)力的作用．
示意圖如右圖：
根據(jù)受力可知：
安培力為 F=mgcotα
玻璃管對(duì)水銀的支持力為 F_N=

mg

sinα

答：水銀受到的安培力為mgcotα，玻璃管對(duì)水銀的支持力為

mg

sinα

．

點(diǎn)評(píng)：本題的關(guān)鍵就是對(duì)水銀進(jìn)行受力分析，根據(jù)水銀的受力的情況，由受力平衡列出關(guān)系式計(jì)算即可．