如圖，金屬桿ab的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，結(jié)果ab靜止且緊壓于水平導軌上．若磁場方向與導軌平面成θ角，則棒ab受到的摩擦力大小為
BILsinθ
BILsinθ
；棒對導軌的壓力大小為
mg-BILcosθ
mg-BILcosθ
．
分析：金屬桿ab受到重力、安培力、導軌的支持力和摩擦力平衡，金屬桿與磁場方向垂直，安培力大小FA=BIL，根據(jù)平衡條件列方程求解．
解答：解：作出金屬桿受力的主視圖，如圖．根據(jù)平衡條件得
      
Ff=FAsinθ
mg=FN+FAcosθ

   又FA=BIL
   解得 Ff=BILsinθ
        FN=mg-BILcosθ
故本題答案是：BILsinθ；mg-BILcosθ
點評：本題考查應用平衡條件解決磁場中通電導體的平衡問題，關(guān)鍵在于安培力分析和計算．本題要注意導體與磁場垂直．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根完全相同的輕質(zhì)柔軟細導線將質(zhì)量為10g、長為30cm的金屬桿AB從兩端點懸掛起來，導線豎直，金屬桿處于水平狀態(tài)且中間20cm處于0.5T的矩形勻強磁場中．對金屬桿通電，當金屬桿對導線的拉力恰好為0時，（g=10m/s2）求：

（1）電流的大小和方向；
（2）保持題中的電流大小不變，將電流反向，導線OA對金屬桿的拉力是多少？
（3）保持（2）問中電流方向不變，請你作出導線OA的拉力隨電流大小的變化關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑的金屬導軌間距為L，導軌平面與水平面成α角，導軌下端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬細桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連靜止在導軌上，彈簧勁度系數(shù)為k，上端固定，彈簧與導軌平面平行，整個裝置處在垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．現(xiàn)給桿一沿軌道向下的初速度v0，桿向下運動至速度為零后，再沿軌道平面向上運動達最大速度，大小為v1，然后減速為零，再沿軌道平面向下運動…一直往復運動到靜止（導軌與金屬桿的電阻忽略不計）．試求：
（1）細桿獲得初速度瞬間，通過R的電流大�。�
（2）當桿速度為v1時離最初靜止時位置的距離 L1；
（3）桿由初速度v0開始運動直到最后靜止，電阻R上產(chǎn)生的焦耳．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，AB為豎直固定金屬棒，金屬桿BC重為G．長為L，并可繞過B點垂直紙面的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，AC為輕質(zhì)金屬線，∠ABC=37°，∠ACB=90°，在圖示范圍內(nèi)有一勻強磁場，其磁感應強度與時間成正比：B=k t，整個回路總電阻為R，則回路中感應電流I=
 
，當t=
 
時金屬線AC中拉力恰為零．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，平行的光滑金屬導軌EF和GH相距L，處于同一豎直平面內(nèi)，EG間接有阻值為R的電阻，輕質(zhì)金屬桿ab長為2L，緊貼導軌豎直放置．在離b端L/2處固定套有一質(zhì)量為m的小球．整個裝置處于與導軌平面垂直、磁感應強度為 B的勻強磁場中，當ab桿由靜止開始緊貼導軌繞b端向右倒下至水平位置時，球的速度為v．若導軌足夠長，導軌及金屬桿電阻不計，在此過程中通過電阻R的電量為
 
，金屬桿離開導軌EF前的一瞬間，通過R的電流強度為
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示兩平行的光滑金屬導軌，相距為L，位于同一豎直平面內(nèi)，兩導軌間接有電阻R，輕質(zhì)金屬桿ab長為2L，緊貼導軌豎直放置，離b端為L/2處固定有質(zhì)量為m的球．整個裝置處于磁感應強度為B并垂直于導軌平面的勻強磁場中，當ab桿由靜止開始緊貼導軌繞b端向右自由倒下至水平位置時，球的速度為v，若導軌足夠長，導軌及金屬桿電阻不計，試求此過程中：
（1）電阻R消耗的電能．
（2）R中的電流最大值．

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同步練習冊答案