Question

（8分）如圖所示，傾角為θ＝30°的光滑導體滑軌A和B，上端接入一電動勢E＝3 V、內阻不計的電源，滑軌間距為L＝10 cm，將一個質量為m＝30 g，電阻R＝0.5 Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場，當閉合開關S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應強度的大小．

Answer 1

0.25T  磁場方向垂直導軌面斜向下

解析試題分析：本題屬于共點力平衡問題
合上開關S后，由閉合電路歐姆定律得： （2分）
經分析可知，金屬棒受力如圖所示，

金屬棒所受安培力：（2分）
沿斜面方向受力平衡：（2分）
以上各式聯立可得：（1分）
磁場方向垂直導軌面斜向下（1分）
考點：安培力的平衡問題
點評：中等難度。決安培力的平衡問題的分析方法是：(1)首先把立體圖畫成易于分析的平面圖，如側視圖、剖視圖或俯視圖等； (2)確定導線所在處磁場的方向，根據左手定則確定安培力的方向； (3)結合通電導體、受力分析、運動情況等，根據題目要求列出方程，解決問題．