Question

【題目】如圖所示，水平放置的平行金屬導軌，表面光滑，寬度L為1m，在其上放一質量m＝0.5kg金屬棒，棒與導軌垂直，且通有0.5A、方向由a向b的電流。整個裝置放在豎直方向的勻強磁場中。在大小為2N、方向水平向右且與棒垂直的外力F作用下，金屬棒處于靜止狀態。求：

（1）所加磁場的方向及磁感應強度的大小；

（2）如果外力F增大為3N時，導體棒從靜止開始運動到第2秒時的速度大小。

Answer 1

【答案】（1）豎直向下 4T （2）4m/s

【解析】

(1)金屬棒處于靜止狀態，據平衡條件有：F安=F=2N
根據：F=BIL

代入數據解得：

B=4T

根據左手定則可判定磁場方向豎直向下。

(2)根據牛頓第二定律有：F-F安=ma
代入數據解得：

a=2m/s2

第2秒時的速度為：

v=at=2×2=4m/s