Question

如圖所示，電源與豎直放置的光滑導(dǎo)軌相連，一金屬導(dǎo)體棒靠在導(dǎo)軌外面，為使金屬棒不動(dòng)，我們?cè)趯?dǎo)軌所在空間內(nèi)加磁場(chǎng)，則此磁場(chǎng)的方向可能是（　�。�

A．垂直于導(dǎo)軌所在平面指向紙內(nèi)

B．垂直于導(dǎo)軌所在平面指向紙外

C．平行于導(dǎo)軌所在平面向右

D．與導(dǎo)軌所在平面成60°角斜向下方，指向紙內(nèi)

Answer 1

分析：從圖中可以知道導(dǎo)體棒中的電流方向，根據(jù)左手定則，一一判斷不同磁場(chǎng)方向下的安培力的方向，在豎直方向看能否與重力平衡，而保持靜止．

解答：解：導(dǎo)體棒在豎直方向上受重力和安培力而處于平衡狀態(tài)，重力豎直向下，安培力一定豎直向上．
A、從圖可知，導(dǎo)體棒中的電流從左向右，若磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面指向紙內(nèi)，根據(jù)左手定則，安培力豎直向上，只要大小適當(dāng)，就可以和重力成為一對(duì)平衡力，是導(dǎo)體棒保持靜止．故A正確．
B、從圖可知，導(dǎo)體棒中的電流從左向右，若磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面指向紙內(nèi)，根據(jù)左手定則，安培力豎直向下，而導(dǎo)體棒在豎直方向上還受一個(gè)重力，所以導(dǎo)體棒不可能保持靜止．故B錯(cuò)誤．
C、從圖可知，導(dǎo)體棒中的電流從左向右，若磁場(chǎng)垂平行于導(dǎo)軌向右，電流方向與磁場(chǎng)方向相同，則導(dǎo)體棒不受安培力．導(dǎo)體棒在豎直方向上只受重力，不可能保持靜止．故C錯(cuò)誤．
D、從圖可知，導(dǎo)體棒中的電流從左向右，若磁場(chǎng)垂與導(dǎo)軌所在平面成60°角斜向下方，指向紙內(nèi)，根據(jù)左手定則，安培力斜向上方，指向紙內(nèi)，它的水平分力是導(dǎo)體棒壓緊導(dǎo)軌，豎直分力豎直向上可以跟重力平衡，只要大小恰當(dāng)，導(dǎo)體棒仍然可以保持靜止．故D正確．
故選AD．

點(diǎn)評(píng)：此題也可以先根據(jù)導(dǎo)體棒在豎直方向上受重力和安培力處于平衡，根據(jù)受力平衡，判斷出安培力的方向，從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向．此題難度不大，主要考查左手定則的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題．