Question

在傾斜角θ＝30°的光滑導體滑軌A和B的上端接入一個電動勢E＝3 V，內阻不計的電源，滑軌間距L＝10 cm，將一個質量m＝30 g，電阻R＝0.5 Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍加一勻強磁場，當閉合開關S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如圖所示，求滑軌周圍空間所加磁場磁感應強度的最小值及其方向．

Answer 1

0.25 T磁場方向垂直滑軌面斜向下

閉合開關S后金屬棒上有電流流過，且金屬棒保持靜止，由閉合電路歐姆定律，得I＝＝＝6 A

受力分析得出，若金屬棒平衡，且磁場力最小則它受到的安培力F應與重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等，方向相反
F－mgsinθ＝0①
由F＝BIL代入①得BIL＝mgsinθ
B＝＝＝0.25 T
根據左手定則，磁場方向垂直滑軌面斜向下