Question

如圖所示，在勻強磁場中有豎直放置的兩平行光滑導軌，其間距L=0.5m，導軌間接有一電阻．現有一質量為m=5×10^-2kg的金屬棒在重力和安培力作用下，水平地沿導軌勻速下滑，此時通過電阻的電流I=2A，它們接觸良好，求：
（1）金屬棒勻速下滑時所受的安培力大小？
（2）勻強磁場的磁感應強度大小？

Answer 1

分析：（1）由于金屬棒勻速下滑，所以金屬棒受到的豎直向下的重力等于豎直向上的安培力，根據二力平衡解得安培力大小；
（2）根據安培力的定義式解出磁場的大小．

解答：解：（1）金屬棒勻速下滑時所受的安培力豎直向上，重力豎直向下，兩力大小相等方向相反，
所以：F_安=mg=0.5N
（2）金屬棒的安培力：F_安=BIL
整理得：B=

F安

IL

=

0.5

2×0.5

T=0.5T
答：（1）金屬棒勻速下滑時所受的安培力大小為0.5N；
（2）勻強磁場的磁感應強度大小為0.5T．

點評：抓住勻速下滑這個關鍵條件，應用受力平衡與安培力的定義式解決此類問題．