Question

如圖所示，電源與豎直放置的光滑導軌相連，一金屬導體棒靠在導軌外面，為使金屬棒不動，我們在導軌所在空間內加磁場，則此磁場的方向可能是（　　）

A．垂直于導軌所在平面指向紙內

B．垂直于導軌所在平面指向紙外

C．平行于導軌所在平面向右

D．與導軌所在平面成60°角斜向下方，指向紙內

Answer 1

分析：從圖中可以知道導體棒中的電流方向，根據左手定則，一一判斷不同磁場方向下的安培力的方向，在豎直方向看能否與重力平衡，而保持靜止．

解答：解：導體棒在豎直方向上受重力和安培力而處于平衡狀態，重力豎直向下，安培力一定豎直向上．
A、從圖可知，導體棒中的電流從左向右，若磁場垂直于導軌所在的平面指向紙內，根據左手定則，安培力豎直向上，只要大小適當，就可以和重力成為一對平衡力，是導體棒保持靜止．故A正確．
B、從圖可知，導體棒中的電流從左向右，若磁場垂直于導軌所在的平面指向紙內，根據左手定則，安培力豎直向下，而導體棒在豎直方向上還受一個重力，所以導體棒不可能保持靜止．故B錯誤．
C、從圖可知，導體棒中的電流從左向右，若磁場垂平行于導軌向右，電流方向與磁場方向相同，則導體棒不受安培力．導體棒在豎直方向上只受重力，不可能保持靜止．故C錯誤．
D、從圖可知，導體棒中的電流從左向右，若磁場垂與導軌所在平面成60°角斜向下方，指向紙內，根據左手定則，安培力斜向上方，指向紙內，它的水平分力是導體棒壓緊導軌，豎直分力豎直向上可以跟重力平衡，只要大小恰當，導體棒仍然可以保持靜止．故D正確．
故選AD．

點評：此題也可以先根據導體棒在豎直方向上受重力和安培力處于平衡，根據受力平衡，判斷出安培力的方向，從而得出磁感應強度的方向．此題難度不大，主要考查左手定則的應用，屬于基礎題．