Question

傾角為θ的光滑斜面上，水平放一導(dǎo)體棒a，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，如圖所示．今在導(dǎo)體棒a中通以垂直紙面向里的電流I．
（1）若導(dǎo)體受的安培力沿斜面向上，則磁場(chǎng)方向應(yīng)怎樣？
（2）若要求導(dǎo)體能靜止在斜面上，則所加磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B最小值為多少？方向如何？
（3）若要求導(dǎo)體靜止且對(duì)斜面的壓力為零，則所加磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B為多少？方向如何？

Answer 1

分析：（1）直接根據(jù)左手定則判斷B的方向即可；
（2）先由圖示法確定安培力的最小值與方向，然后根據(jù)安培力的公式計(jì)算B的大小
（3）根據(jù)二力平衡判斷安培力的大小與方向然后根據(jù)左手定則判斷B的方向

解答：解：（1）由左手定則知磁場(chǎng)方向應(yīng)是垂直斜面向上． 
   （2）要保持導(dǎo)體棒在斜面上靜止，導(dǎo)體棒受力必須平衡，如圖，作出磁感應(yīng)強(qiáng)度B在三個(gè)不方向時(shí)力的合成圖，由圖看出，

當(dāng)安培力與N垂直時(shí)有最小值F_min=mgsinθ，則B=

mgsinθ

IL

由左手定則判斷磁場(chǎng)方向應(yīng)是垂直斜面向上．
（3）根據(jù)二力平衡F=mg
即BIL=mg
得：B=

mg

IL

、由左手定則知B的方向應(yīng)是水平向左．
答：（1）若導(dǎo)體受的安培力沿斜面向上，則磁場(chǎng)方向應(yīng)垂直斜面向上
（2）若要求導(dǎo)體能靜止在斜面上，則所加磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B最小值為

mgsinθ

IL

、B的方向應(yīng)是垂直斜面向上．
（3）若要求導(dǎo)體靜止且對(duì)斜面的壓力為零，則所加磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B為

mg

IL

方向水平向左．

點(diǎn)評(píng)：本題考查應(yīng)用平衡條件處理通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平衡問(wèn)題的能力．通過(guò)本題要培養(yǎng)分析安培力最小值的能力．