Question

【題目】如圖所示，兩光滑平行金屬導軌間的距離L=0.4m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導軌所在平面內，分布著方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。現把一個質量m=0.04kg的導體棒ab垂直放在金屬導軌上，當接通電源后，導軌中通過的電流恒為I=1.5A時，導體棒恰好靜止，g取10m/s2。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：

（1）磁場的磁感應強度為多大？

（2）若突然只將磁場方向變為豎直向上，其他條件不變，則磁場方向改變后的瞬間，導體棒的加速度為多少？

Answer 1

【答案】(1)0.4T (2)

【解析】（1）導體棒受力如圖，建立直角坐標系如圖，根據平衡條件得：

F安-mgsin 37°=0

而F安=BIL

解得B=0.4T

（2）導體棒受力如圖，建立直角坐標系如圖，根據牛頓第二定律得：

Mgsin37°-F安cos37°=ma

F安=BIL

解得：a=1.2m/s2

即導體棒的加速度大小為1.2m/s2，方向沿斜面向下。