Question

3．兩條金屬導(dǎo)軌上水平放置一根導(dǎo)電棒ab，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，導(dǎo)電棒質(zhì)量為2kg，長(zhǎng)1m，當(dāng)導(dǎo)電棒中通入2A電流時(shí)，它可在導(dǎo)軌上勻速滑動(dòng)，若電流強(qiáng)度增大為6A時(shí)，導(dǎo)電棒可獲得4m/s²的加速度，求裝置所在處的磁感強(qiáng)度的大�。�

Answer 1

分析 當(dāng)導(dǎo)電棒中通入2A電流時(shí)，它在導(dǎo)軌上勻速滑動(dòng)，安培力與摩擦力二力平衡，由公式F=BIL和平衡條件，可以求出摩擦力大小；
當(dāng)電流增大時(shí)，摩擦力不變，安培力增大，結(jié)合牛頓第二定律就可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�

解答 解：設(shè)導(dǎo)電棒所受的滑動(dòng)摩擦力大小為f，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．
導(dǎo)電棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有：BI₁L-f=0
導(dǎo)電棒中電流增大到6A時(shí)，由牛頓第二定律有：BI₂L-f=ma
聯(lián)立得：B=$\frac{ma}{（{I}_{2}-{I}_{1}）L}$=$\frac{2×4}{（6-2）×1}$T=2T
答：裝置所在處的磁感強(qiáng)度的大小為2T．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要掌握安培力公式F=BIL和牛頓第二定律，是道小型綜合題．