Question

3．如圖所示，兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒a、b，a被水平放置在傾角為45°的光滑斜面上，b被水平固定在與a同一水平面的另一位置，且a、b平行，它們之間的距離為s．當(dāng)兩棒中均通以電流為I的同向電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止，則下列說法正確的是（　�。�

• A． b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右
• B． b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為$\frac{{\sqrt{2}mg}}{2IL}$
• C． 若使b上移少許，a仍可能保持靜止
• D． 若使b下移少許，a仍可能保持靜止

Answer 1

分析 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手定則來確定安培力的方向，并根據(jù)受力平衡來確定b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與方向．

解答 解：A、通電導(dǎo)體a處于通電導(dǎo)體b的磁場(chǎng)中，由右手螺旋定則可得通電導(dǎo)體a 處于豎直向上的磁場(chǎng)中，故A錯(cuò)誤．
B、當(dāng)導(dǎo)體a處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向豎直向上，則水平向右的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態(tài)，因夾角為45°，則大小$\frac{mgtan45°}{IL}=\frac{mg}{IL}$，故B錯(cuò)誤，
C、由題意可知，重力和水平向右的磁場(chǎng)力的合力與支持力平衡，當(dāng)減小b在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則磁場(chǎng)力減小，要使仍平衡，根據(jù)受力平衡條件，則可使b上移，即b對(duì)a的磁場(chǎng)力斜向上，故C正確；
D、當(dāng)b豎直向下移動(dòng)，導(dǎo)體棒間的安培力減小，根據(jù)受力平衡條件，當(dāng)a受力的安培力方向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只有大小變大才能保持平衡，而安培力在減小，因此不能保持靜止，故D錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 學(xué)會(huì)區(qū)分左手定則與右手螺旋定則，前者是判定安培力的方向，而后者是電流周圍磁場(chǎng)的方向，并學(xué)會(huì)受力分析，同時(shí)掌握力的合成與分解的法則．