微型专题7 安培力作用下的平衡和加速
[学科素养与目标要求]
物理观念：进一步熟练掌握安培定则、安培力公式和左手定则．
科学思维：1.熟练解决安培力作用下的实际问题.2.综合力学规律分析安培力作用下的力学问题．
一、安培力作用下的平衡问题
1．解题步骤
(1)明确研究对象；
(2)先把立体图改画成平面图，并将题中的角度、电流的方向、磁场的方向标注在图上；
(3)正确受力分析(包括安培力)，然后根据平衡条件：F合＝0列方程求解．
2．分析求解安培力时需要注意的问题
(1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向，再根据左手定则判断安培力方向；
(2)安培力大小与导体放置的角度有关，但一般情况下只要求导体与磁场垂直的情况，其中L为导体垂直于磁场方向的长度，为有效长度．
例1 如图1所示，在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源，在相距1m的平行导轨上垂直放一质量为m＝0.3kg的金属棒ab，通以从b→a，I＝3A的电流，匀强磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止．求：(g取10m/s2)
图1
(1)匀强磁场磁感应强度的大小；
(2)ab棒对导轨的压力大小．
答案 (1)T (2)6N
解析 (1)ab棒静止，受力情况如图所示，
沿斜面方向受力平衡，则
mgsin60°＝BILcos60°.
B＝＝T＝T.
(2)垂直斜面方向受力平衡，则FN＝mgcos60°＋BILsin60°＝(0.3×10×＋×3×1×) N＝6N
由牛顿第三定律知ab棒对导轨的压力为：N′＝N＝6N
例2 如图2甲所示，一对光滑平行金属导轨与水平面成α角，两导轨的间距为L，两导轨顶端接有电源，将一根质量为m的直导体棒ab垂直放在两导轨上．已知通过导体棒的电流大小恒为I，方向由a到b，图乙为沿a→b方向观察的侧视图．若重力加速度为g，在两导轨间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在导轨上保持静止．
