问题
计算题
如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源,现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab水平且与轨道垂直放置在轨道上,金属杆与轨道接触摩擦和电阻均不计,整个装置处在匀强磁场(磁场垂直于金属棒)中且ab杆静止在轨道上,求:
(1)若磁场竖直向上,则磁感应强度B1是多少?
(2)如果通电直导线对轨道无压力,则匀强磁场的磁感应强度的B2是多少?方向如何?
答案
(1) (2)
方向水平向左
题目分析:(1)导体杆静止在导轨上,受到重力、支持力和安培力三个力作用,侧视图如图所示.
由平衡条件得:
又:
根据闭合电路欧姆定律:
以上各式联立解得:,即
.
(2)金属棒ab静止在斜面上且对斜面压力为零,则安培力F′与重力G构成一对平衡力,侧视图如图所示.
因
又:
根据闭合电路欧姆定律:
以上各式联立解得:,整理得:
由左手定则知:匀强磁场的磁感应强度的B2的方向水平向左.