定垂直．

　　3．安培力作用下导体的状态分析

　　通电导体在安培力的作用下可能处于平衡状态，也可能处于运动状态．对导体进行正确的受力分析，是解决该类问题的关键．分析的一般步骤是：

　　(1)明确研究对象，这里的研究对象一般是通电导体．

　　(2)正确进行受力分析并画出导体的受力分析图，必要时画出侧视图、俯视图等．

　　(3)根据受力分析确定通电导体所处的状态或运动过程．

　　(4)运用平衡条件或动力学知识列式求解．

　　　如图3­1所示，电源电动势E＝2 V，内阻r＝0.5 Ω，竖直导轨宽L＝0.2 m，导轨电阻不计．另有一质量m＝0.1 kg，电阻R＝0.5 Ω的金属棒，它与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，靠在导轨的外面．为使金属棒不滑动，施加一与纸面夹角为30°且与导体棒垂直指向纸里的匀强磁场(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)．求：

　　图3­1

　　(1)此磁场的方向；

　　(2)磁感应强度B的取值范围．

　　【解析】　(1)要使金属棒静止，安培力应斜向上指向纸里，画出由a→b的侧视图，并对棒ab受力分析如图所示．经分析知磁场的方向斜向下指向纸里．

　　(2)如图甲所示，当ab棒有向下滑的趋势时，受静摩擦力向上为f，则

　　Fsin 30°＋f－mg＝0

F＝B1IL