Question

如图所示，在匀强磁场中有竖直放置的两平行光滑导轨，其间距L=0.5m，导轨间接有一电阻．现有一质量为m=5×10^-2kg的金属棒在重力和安培力作用下，水平地沿导轨匀速下滑，此时通过电阻的电流I=2A，它们接触良好，求：
（1）金属棒匀速下滑时所受的安培力大小？
（2）匀强磁场的磁感应强度大小？

Answer 1

分析：（1）由于金属棒匀速下滑，所以金属棒受到的竖直向下的重力等于竖直向上的安培力，根据二力平衡解得安培力大小；
（2）根据安培力的定义式解出磁场的大小．

解答：解：（1）金属棒匀速下滑时所受的安培力竖直向上，重力竖直向下，两力大小相等方向相反，
所以：F_安=mg=0.5N
（2）金属棒的安培力：F_安=BIL
整理得：B=

F安

IL

=

0.5

2×0.5

T=0.5T
答：（1）金属棒匀速下滑时所受的安培力大小为0.5N；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小为0.5T．

点评：抓住匀速下滑这个关键条件，应用受力平衡与安培力的定义式解决此类问题．