Question

4．如圖，平行傾斜的光滑導軌寬度為0.2m，上端連接圖示的電源E，當導體棒ab垂直放在導軌上時，有2.5A電流的通過棒，已知棒的質量為0.1kg，軌道傾角θ=30°，g=10m/s²．則下列說法正確的是（　　）

• A． 如果加上磁感應強度B=2 T的勻強磁場，則棒所受安培力F一定是1 N
• B． 如果發(fā)現(xiàn)棒所受的安培力F=0，則一定沒有加磁場
• C． 如果所加的勻強磁場的B=0.5T，要使棒靜止，則滑動變阻器R的滑片必須上滑
• D． 如果所加勻強磁場的B=2T，則棒不能靜止在導軌上

Answer 1

分析 A、金屬棒與磁場方向垂直，根據(jù)安培力公式F=BIL，求出安培力的大��；若不垂直則安培力則小于此值；
B、若沒有安培力，則可能沒有磁場，也可能沒通電，也可能通電導線與磁感線平行；
C、根據(jù)受力分析，由力的大小與方向來確定能否靜止導軌；
D、根據(jù)所加磁場大小，結合安培力的大小公式，來確定棒能否靜止．若不能，則通過改變安培力大小來判定．

解答 解：A、由題意可知，當所加磁感應強度B=2 T的勻強磁場時，若是垂直于導軌，則根據(jù)安培力公式F=BIL=2×2.5×0.2N=1N；
若不垂直導軌，則安培力一定小于1N，因為與導線垂直方向分解的磁感應強度變小所導致的，故A錯誤；
B、沒有安培力，則可能沒有磁場，也可能沒通電，也可能通電導線與磁感線平行，故B錯誤；
C、如果所加的勻強磁場的B=0.5T，若磁場與導軌垂直，若使棒處于靜止，則安培力大小為0.5N，因此必須為5A才能確保處于平衡．故滑片應上移，減小電阻；故C正確；
D、如果所加勻強磁場的B=2T，改變磁場方向，可以使物體受力平衡，故D錯誤；
故選：C

點評 本題考查應用平衡條件解決磁場中導體的平衡問題，關鍵在于安培力的分析和計算，比較容易．在勻強磁場中，當通電導體與磁場垂直時，安培力大小F=BIL，方向由左手定則判斷．