⑧qvB=qE
有关安培力问题的分析与计算 安培力既可以使通电导体静止、运动或转动,又可以对通电导体做功,因此有关安培力问题分析与计算的基本思路和方法与力学问题一样,先取研究对象进行受力分析,判断通电导体的运动情况,然后根据题中条件由牛顿定律或动能定理等规律列式求解.具体求解应从以下几个方面着手分析:
1.安培力的大小
(1)当通电导体和磁场方向垂直时,F=ILB.
(2)当通电导体和磁场方向平行时,F=0.
(3)当通电导体和磁场方向的夹角为θ时,F=ILBsin θ.
2.安培力的方向
(1)安培力的方向由左手定则确定.
(2)F安⊥B,同时F安⊥L,即F安垂直于B和L决定的平面,但L和B不一定垂直.
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61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: