Question

【題目】如圖所示，在一個范圍足夠大、垂直紙面向里的勻強磁場中，用絕緣細線將金屬棒吊起，使其呈水平狀態．已知金屬棒長L=0.1m，質量m=0.05kg，棒中通有I=10A的向右的電流，取g=10m/s2 ．

（1）若磁場的磁感應強度B=0.2T，求此時金屬棒受到的安培力F的大小；
（2）若細線拉力恰好為零，求磁場的磁感應強度B的大小．

Answer 1

【答案】
（1）解：導體棒長為L=0.1m，磁感應強度B=0.2T，電流為I=10A，并且導體棒和磁場垂直，

所以導體棒受到的安培力大小為

F=BIL=0.2×10×0.1N=0.2N

答：金屬棒受到的安培力F的大小為0.2N

（2）解：懸線拉力恰好為零，金屬棒受重力和安培力，由金屬棒靜止可得

F=BIL=mg

所以B= =0.5T

答：若細線拉力恰好為零，求磁場的磁感應強度B的大小為0.5T

【解析】根據左手定則，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是導線受的安培力的方向．根據F=BIL來計算安培力的大小即可．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解安培力的相關知識，掌握安培力做功與路徑有關，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零．