Question

9．如圖所示，水平導(dǎo)體棒AB被兩根豎直細(xì)線懸掛，置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，導(dǎo)體棒長L=1m，質(zhì)量m=0.5kg，重力加速度g=10m/s²．當(dāng)導(dǎo)體棒中通以從A到B的電流時，
①判斷導(dǎo)體棒所受安培力的方向；當(dāng)電流I=2A時，求導(dǎo)體棒所受安培力的大小F．
②導(dǎo)體棒中通過的電流I′為多大時，細(xì)線中拉力剛好為0？

Answer 1

分析 （1）通過左手定則判斷出方向，由公式F=BIL可以直接求出安培力大�。�
（2）根據(jù)受力平衡的條件即可求出電流的大小．

解答 解：（1）通過左手定則可知受到的安培力豎直向上，導(dǎo)體棒長為L=1m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，電流為2A，并且導(dǎo)體棒和磁場垂直，所以導(dǎo)體棒受到的安培力大小為：
F=BIL=0.5×2×1N=1N，
（2）若懸線拉力恰好為零，說明重力和安培力大小相等，即：
mg=BIL
所以有：I=$\frac{mg}{BL\\;}=\frac{5}{0.5×1}A=10A$，
答：（1）安培力方向向上，此時棒AB受到的安培力F的大小為1N；
（2）導(dǎo)體棒中通過的電流I′為10A時，細(xì)線中拉力剛好為0．

點評 本題是安培力的分析和計算問題．安培力大小的一般計算公式是F=BILsinα，α是導(dǎo)體與磁場的夾角，當(dāng)B、I、L互相垂直的時候安培力最大為F=BIL．