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第3章 打开电磁学的大门
第1节 磁场中的通电导线
第3章 打开电磁学的大门
安培力
四指
拇指
BIl
吸引
排斥
安培力
安培
方向
换向器
转子
定子
预习导学新知探究
梳理知识·夯实基础
软铁
φ螺旋弹簧
线圈
N
多维课堂,师生互动
突破疑难·讲练提升第1节 磁场中的通电导线
1．磁感应强度的单位特斯拉，用国际单位制中的基本单位可表示为( )
A．N/(A·m) B.kg/(A·s2)
C．(kg·m2)/s2 D.(kg·m2)/(A·s2)
解析：选B.由B＝，可得1 T＝＝＝1 kg/(A·s2)，故B正确．
2．关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )
A．由B＝可知，B与F成正比，与Il成反比
B．由B＝可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场
C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强
D．磁感应强度的方向就是小磁针北极受力的方向
解析：选D.磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放通电导线及通电导线受力的大小无关，所以选项A、C均错．当电流方向与磁场方向平行时，磁场对电流无作用力，但磁场却存在，所以选项B错．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向，而不是通电导线的受力方向．
3．下面说法中正确的是( )
A．放在磁场中的通电导体一定会受到磁场力的作用
B．放在磁场中的通电导体所受磁场力的方向可用安培定则来判定
C．放在磁场中的通电导体可能会受到磁场力的作用
D．以上说法都不对
解析：选C.磁场对电流的作用力与电流在磁场中的方向有关，平行时不受力，垂直时受到的力最大．
4．如图光滑导轨的水平部分串联有电池，导轨平面和水平面成α角，所在空间有竖直方向的匀强磁场．质量为m的导线棒ab架在导轨上，和导轨接触良好并保持水平静止．ab所受的安培力F的大小和磁场方向是( )
A．F＝mgsin α，磁场方向向上
B．F＝mgtan α，磁场方向向上
C．F＝mgsin α，磁场方向向下
D．F＝mgtan α，磁场方向向下
解析：选B.磁场方向竖直，根据电流方向和左手定则，磁场必定竖直向上，这样才可能使导线受力平衡．这时，导线受到重力，安培力，导轨的弹力，受力分析可知，安培力大小为F＝mgtan α.
5．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10－2 N．求：
(1)这一点的磁感应强度是多大？
(2)如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度是多大？
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场？
解析：(1)由磁感应强度的定义式得
B＝＝ T＝2 T.
(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置决定的，和导线的长度l、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是2 T.
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则可能有两种可能：①该处没有磁场，②该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行．
答案：见解析
[课时作业]
一、选择题
1．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )
A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大
B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力的大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
解析：选D.磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，磁感应强度的大小可由磁感线的疏密来反映．安培力的大小不仅与B、I、l有关，还与导体的放法有关．
2．如图所示，一处于匀强磁场中的金属棒，用绝缘丝线悬挂在水平位置上，若金属棒通以图示方向的电流时，向纸内摆动， 则磁场的方向为( )
A．垂直纸面向里 B.垂直纸面向外
C．竖直向上 D.竖直向下
解析：选D.金属棒向纸内摆动，则受到了向纸内的力，根据左手定则，可知磁场方向竖直向下．
3．关于通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法正确的是( )
A．F、B、I三者必定均保持垂直
B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I
C．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I
D．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
解析：选B.由左手定则知力F垂直平面BI，但B和I不一定垂直，故选项B正确．
4．有两根平行放置的通电直导线，当它们通以相反方向电流时，两根导线间的作用表现为相互排斥，这是因为( )
A．两导线上的电荷通过各自产生的电场而发生相互作用的结果
B．两导线上定向移动的电荷是同种电荷因而互相排斥
C．两导线上定向移动的电荷通过各自产生的磁场对另一方发生作用的结果
D．导线上的电流，是电源产生的电场力对电荷作用使之定向移动形成的，两导线间的作用也是由电源产生的电场力相互作用的结果
解析：选C.电流间的相互作用也是运动电荷通过磁场来完成的，一切磁现象都是这样的．
5．如图所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路．当回路中通有电流时，导体棒受到安培力作用．要使安培力增大，可采用的方法有( )
A．增大磁感应强度 B.减小磁感应强度
C．减小导体棒的长度 D.减小电流强度
解析：选A.根据公式F＝BIL，要增大F需要增大B、I、L中的一个或多个．
6．一根粗细均匀的导线AB长为0.5 m，质量为10 g，用两根柔软的细线悬挂在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，如图所示，要使悬线的拉力为零，则金属导线中的电流大小和方向为( )
A．由A到B，0.49 A B.由B到A，0.49 A
C．由A到B，0.98 A D.由B到A，0.98 A
解析：选A.要使悬线拉力为零，导线AB所受安培力方向只能竖直向上，由左手定则可判定电流方向从A到B，导线AB受力平衡，即F＝BIl＝mg，I＝＝0.49 A，故A选项正确．
7．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央右上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，磁铁仍处于静止状态，则( )
A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用
C．磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用
D．磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用
解析：选B.根据条形磁铁周围磁感线的分布可知，通电直导线处的磁场方向朝向左上方，根据左手定则，导线受到的安培力朝向左下方，由牛顿第三定律，磁铁受到方向为右上方的力，所以对桌面压力减小并受到摩擦力的作用．
8．把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它组成如图所示的电路，当电键S接通后，将看到的现象是( )
A．弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长
C．弹簧上下跳动 D.弹簧仍静止不动
解析：选C.通电后，弹簧的每一个圈都相当于一个环形电流，且各圈的电流绕向相同．任取其中两圈，其相邻两侧一定形成异极性，因此互相吸引(或者，也可把任意两圈的相邻各段，看做两个同向电流而相互吸引)如图所示，弹簧的各圈互相吸引后，弹簧收缩，下端脱离水银面，使电路断开．电路断开后，弹簧中的电流消失，磁场作用失去，弹簧在自身重力和弹力作用下下落．于是，电路又接通，弹簧又收缩…如此周而复始，弹簧做上下跳动．
二、非选择题
9．在磁感应强度是4.0×10－2 T的匀强磁场里，有一条与磁场方向垂直，长8 cm的通电导线ab(如图)，通电导线ab所受的安培力是1.0×10－2 N，方向垂直纸面指向外，求导线中电流的大小和方向．
解析：由F＝BIl得I＝＝ A
＝3.125 A，由左手定则判定电流方向由b到a.
答案：3.125 A b→a
10．在倾角为α的光滑斜轨上，置有一通有电流I、长L、质量为m的导体棒，如图所示．
(1)欲使导体棒静止在斜轨上，所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为多少？方向如何？
(2)欲使导体棒静止在斜轨上，且对斜轨无压力，所加匀强磁场的磁感应强度B的大小是多少？方向如何？
解析：(1)导体棒在光滑斜轨上除受重力和支持力外，还受安培力的作用．为使其静止在斜面上，最小安培力的方向应沿斜面向上，其受力如图所示．由左手定则可知，磁场方向应垂直于斜面向上．
由平衡条件可知：BIL＝mgsin α，
所以磁感应强度的最小值为：B＝sin α.
(2)通电导线
静止在斜轨上，且对斜面无压力时，只受重力和安培力作用，故安培力应竖直向上，所加匀强磁场应水平向左，其受力情况如图所示．由平衡条件得：B′IL＝mg，
所以磁感应强度的大小为：B′＝.
答案：(1) 垂直斜面向上
(2) 水平向左
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5第1节 磁场中的通电导线
1.知道通电导线在磁场中受到的作用力称为安培力． 2.知道影响安培力大小和方向的因素．知道左手定则和安培力大小的计算公式．能用左手定则判断安培力的方向，能计算在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时安培力的大小．(重点＋难点) 3.了解线圈在磁场中的运动情况，以及磁电式仪表的工作原理和电动机的工作原理．
一、会动的导线
1．安培力定义：通电导线在磁场中受到的作用力称为安培力．
2．安培力方向：可以用左手定则来判定，伸开左手，四指与拇指在同一平面内并相互垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则拇指所指的方向就是安培力的方向．
3．安培力的大小
(1)实验表明，如图所示．通电导线所受的安培力大小与磁感应强度、电流大小以及磁场中垂直磁场方向导线的长度有关．
(2)进一步实验研究表明：在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，安培力的大小等于电流、磁感应强度和导线长度的乘积．
(3)公式表达：F＝BIl．
(4)从安培力的角度给出磁感应强度的定义：B＝．
有人根据公式B＝认为“磁感应强度B与F成正比，与Il成反比”这种观点对吗？
提示：不对．某点的磁感应强度由磁场本身决定．公式B＝只是反映了数值关系.
4.两根通电导线之间的相互作用力：两同向电流间的安培力是吸引力，两反向电流间的安培力是排斥力．
二、会动的线圈
1．通电线圈在磁场中会转动：线圈与磁场平行放置，当线圈通有电流时，与磁场垂直的两个边会受到安培力作用，根据左手定则判断知，两个力方向相反，使线圈绕中心轴转动．
2．如图所示，磁电式电流计就是根据这一原理制成的．第一个磁电式电流计是安培制作的，由此实现了电流的定量测量．
三、揭开电动机旋转的奥秘
线圈要不间断地转下去，在转过与磁场方向垂直的位置后，就要改变线圈中的电流方向，能够改变电流方向的装置就是换向器，与电源相连接的金属片是电刷，如图所示．
电动机转动的部分(如线圈)叫转子，固定不动的部分(如永久磁铁和电动机的外壳)叫定子．
对安培力的理解和方向判断
安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又跟电流方向垂直．三个方向之间的关系可以用左手定则来判定：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向电流的方向，那么，拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向．
1．由左手定则可判定F⊥I，F⊥B，但B与I不一定垂直，即安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面．在判断时，首先确定磁场与电流所决定的平面，从而判断出安培力的方向．
2．若已知B、I方向，安培力的方向唯一确定；但若已知B(或I)与安培力的方向，I(或B)的方向不唯一．
3．注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向总是与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．
命题视角1 对安培力F＝BIL的理解
在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，为研究安培力与电流大小的关系，实验时应保持不变的物理量是( )
A．只有电流
B．只有磁感应强度
C．只有导线在磁场中的长度
D．磁感应强度和导线在磁场中的长度
[解析] 由F＝BIl知要研究F与I的大小关系，应保持B和l不变．
[答案] D
命题视角2 对安培力方向的判断
(多选)如图中，表示电流I的方向、磁场B的方向和磁场对电流作用力F的方向关系正确的是( )
[解析] 由左手定则，A图中磁场对电流作用力F的方向应竖直向上，所以A错误，而B、C、D都符合左手定则．
[答案] BCD
在判断安培力方向时，必须首先判定磁场方向和电流方向所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向．安培力的方向总是垂直于导线、磁感线所确定的平面．
1.下图中分别标出一根垂直放置于磁场里的通电直导线的电流I、磁场B和所受磁场作用力的方向，其中图示正确的是( )
解析：选B.根据左手定则判断可知，A中受力向下，C中受力向下，D中受力向下，都错误，只有B项中方向正确．
安培力大小的计算
1．影响安培力大小的因素
安培力的决定因素有两个：一个是放入磁场中的一段导体的Il的乘积，另一个是磁场本身，即磁场的磁感应强度B.因而安培力的改变
(1)通过改变磁感应强度B的大小来改变；
(2)通过改变通电导线的长短l来改变；
(3)通过改变通电导线电流I的大小来改变；
(4)通过改变通电导线在磁场中的放置位置来改变．
2．应用F＝BIl计算安培力时的注意事项
(1)公式F＝BIl适用于匀强磁场，且导线与磁场方向垂直的情况，若通电导线所在区域的B的大小和方向不相同，应将导体分成若干段，使每段导线所处范围B的大小和方向近似相同，求出各段导线所受的磁场力，然后再求合力．
安培力表达式中，若载流导体是弯曲导线，且导线所在平面与磁感应强度方向垂直，则l指弯曲导线中始端指向末端的直线长度．如图所示：
对任意形状的闭合平面线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈的有效长度l＝0，故通电后在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零．
(2)由F＝BIl可得B＝，这是磁感应强度的定义式．通过实验可得出：在磁场中的同一点垂直磁场方向放置通电导线时，通电导线受到的安培力F与Il的比值是一个常量，所以磁场中某点的磁感应强度与安培力F的大小、与Il的大小无关，而在不同点安培力F与Il的比值一般不同，因此磁感应强度是由磁场本身的性质决定的．这就是比值法定义物理量．
把一根长为L ＝ 10 cm的直导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中．
(1)当导线中通以I1 ＝ 2 A的电流时，导线受到的安培力大小为1.0×10－7 N，试求该磁场的磁感应强度的大小B.
(2)若该导线中通以I2 ＝ 3 A的电流，试求此时导线所受安培力大小F，并判断安培力的方向．
[解析] (1)根据F＝BIL得B＝＝5×10－7 T
(2)当导线中电流变化时，导线所处的磁场不变，
则F＝BIL＝1.5×10－7 N
方向：根据左手定则，导线所受安培力方向垂直于导线向上
[答案] (1)5×10－7T (2)1.5×10－7 N 方向垂直于导线向上
应用公式F＝BIl进行计算时要明确三点：
(1)若B、I、l两两垂直时，F＝BIl.
(2)若B与I(l)夹角为θ时，F＝BIlsin θ.
(3)以上两种情况中l一定是“有效长度”
2.在一根长为0.2 m的直导线中通入2 A的电流，将导线放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，则导线受到的安培力的大小不可能是( )
A．0.4 N B.0.2 N
C．0.1 N D．0
解析：选A.当导线与磁场方向垂直时，有效长度l最大，安培力最大，Fmax＝BIl＝0.5×2×0.2 N＝0.2 N．当导线与磁场方向平行时，有效长度l＝0此时安培力最小，Fmin＝0，所以安培力大小的范围是0≤F≤0.2 N，故B、C、D均正确，选A.
[随堂检测]
1．磁感应强度的单位特斯拉，用国际单位制中的基本单位可表示为( )
A．N/(A·m) B.kg/(A·s2)
C．(kg·m2)/s2 D.(kg·m2)/(A·s2)
解析：选B.由B＝，可得1 T＝＝＝1 kg/(A·s2)，故B正确．
2．关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )
A．由B＝可知，B与F成正比，与Il成反比
B．由B＝可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场
C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强
D．磁感应强度的方向就是小磁针北极受力的方向
解析：选D.磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放通电导线及通电导线受力的大小无关，所以选项A、C均错．当电流方向与磁场方向平行时，磁场对电流无作用力，但磁场却存在，所以选项B错．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向，而不是通电导线的受力方向．
3．下面说法中正确的是( )
A．放在磁场中的通电导体一定会受到磁场力的作用
B．放在磁场中的通电导体所受磁场力的方向可用安培定则来判定
C．放在磁场中的通电导体可能会受到磁场力的作用
D．以上说法都不对
解析：选C.磁场对电流的作用力与电流在磁场中的方向有关，平行时不受力，垂直时受到的力最大．
4．如图光滑导轨的水平部分串联有电池，导轨平面和水平面成α角，所在空间有竖直方向的匀强磁场．质量为m的导线棒ab架在导轨上，和导轨接触良好并保持水平静止．ab所受的安培力F的大小和磁场方向是( )
A．F＝mgsin α，磁场方向向上
B．F＝mgtan α，磁场方向向上
C．F＝mgsin α，磁场方向向下
D．F＝mgtan α，磁场方向向下
解析：选B.磁场方向竖直，根据电流方向和左手定则，磁场必定竖直向上，这样才可能使导线受力平衡．这时，导线受到重力，安培力，导轨的弹力，受力分析可知，安培力大小为F＝mgtan α.
5．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10－2 N．求：
(1)这一点的磁感应强度是多大？
(2)如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度是多大？
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场？
解析：(1)由磁感应强度的定义式得
B＝＝ T＝2 T.
(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置决定的，和导线的长度l、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是2 T.
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则可能有两种可能：①该处没有磁场，②该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行．
答案：见解析
[课时作业]
一、选择题
1．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )
A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大
B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力的大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
解析：选D.磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，磁感应强度的大小可由磁感线的疏密来反映．安培力的大小不仅与B、I、l有关，还与导体的放法有关．
2．如图所示，一处于匀强磁场中的金属棒，用绝缘丝线悬挂在水平位置上，若金属棒通以图示方向的电流时，向纸内摆动， 则磁场的方向为( )
A．垂直纸面向里 B.垂直纸面向外
C．竖直向上 D.竖直向下
解析：选D.金属棒向纸内摆动，则受到了向纸内的力，根据左手定则，可知磁场方向竖直向下．
3．关于通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法正确的是( )
A．F、B、I三者必定均保持垂直
B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I
C．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I
D．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B
解析：选B.由左手定则知力F垂直平面BI，但B和I不一定垂直，故选项B正确．
4．有两根平行放置的通电直导线，当它们通以相反方向电流时，两根导线间的作用表现为相互排斥，这是因为( )
A．两导线上的电荷通过各自产生的电场而发生相互作用的结果
B．两导线上定向移动的电荷是同种电荷因而互相排斥
C．两导线上定向移动的电荷通过各自产生的磁场对另一方发生作用的结果
D．导线上的电流，是电源产生的电场力对电荷作用使之定向移动形成的，两导线间的作用也是由电源产生的电场力相互作用的结果
解析：选C.电流间的相互作用也是运动电荷通过磁场来完成的，一切磁现象都是这样的．
5．如图所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路．当回路中通有电流时，导体棒受到安培力作用．要使安培力增大，可采用的方法有( )
A．增大磁感应强度 B.减小磁感应强度
C．减小导体棒的长度 D.减小电流强度
解析：选A.根据公式F＝BIL，要增大F需要增大B、I、L中的一个或多个．
6．一根粗细均匀的导线AB长为0.5 m，质量为10 g，用两根柔软的细线悬挂在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，如图所示，要使悬线的拉力为零，则金属导线中的电流大小和方向为( )
A．由A到B，0.49 A B.由B到A，0.49 A
C．由A到B，0.98 A D.由B到A，0.98 A
解析：选A.要使悬线拉力为零，导线AB所受安培力方向只能竖直向上，由左手定则可判定电流方向从A到B，导线AB受力平衡，即F＝BIl＝mg，I＝＝0.49 A，故A选项正确．
7．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央右上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，磁铁仍处于静止状态，则( )
A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用
C．磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用
D．磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用
解析：选B.根据条形磁铁周围磁感线的分布可知，通电直导线处的磁场方向朝向左上方，根据左手定则，导线受到的安培力朝向左下方，由牛顿第三定律，磁铁受到方向为右上方的力，所以对桌面压力减小并受到摩擦力的作用．
8．把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它组成如图所示的电路，当电键S接通后，将看到的现象是( )
A．弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长
C．弹簧上下跳动 D.弹簧仍静止不动
解析：选C.通电后，弹簧的每一个圈都相当于一个环形电流，且各圈的电流绕向相同．任取其中两圈，其相邻两侧一定形成异极性，因此互相吸引(或者，也可把任意两圈的相邻各段，看做两个同向电流而相互吸引)如图所示，弹簧的各圈互相吸引后，弹簧收缩，下端脱离水银面，使电路断开．电路断开后，弹簧中的电流消失，磁场作用失去，弹簧在自身重力和弹力作用下下落．于是，电路又接通，弹簧又收缩…如此周而复始，弹簧做上下跳动．
二、非选择题
9．在磁感应强度是4.0×10－2 T的匀强磁场里，有一条与磁场方向垂直，长8 cm的通电导线ab(如图)，通电导线ab所受的安培力是1.0×10－2 N，方向垂直纸面指向外，求导线中电流的大小和方向．
解析：由F＝BIl得I＝＝ A
＝3.125 A，由左手定则判定电流方向由b到a.
答案：3.125 A b→a
10．在倾角为α的光滑斜轨上，置有一通有电流I、长L、质量为m的导体棒，如图所示．
(1)欲使导体棒静止在斜轨上，所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为多少？方向如何？
(2)欲使导体棒静止在斜轨上，且对斜轨无压力，所加匀强磁场的磁感应强度B的大小是多少？方向如何？
解析：(1)导体棒在光滑斜轨上除受重力和支持力外，还受安培力的作用．为使其静止在斜面上，最小安培力的方向应沿斜面向上，其受力如图所示．由左手定则可知，磁场方向应垂直于斜面向上．
由平衡条件可知：BIL＝mgsin α，
所以磁感应强度的最小值为：B＝sin α.
(2)通电导线
静止在斜轨上，且对斜面无压力时，只受重力和安培力作用，故安培力应竖直向上，所加匀强磁场应水平向左，其受力情况如图所示．由平衡条件得：B′IL＝mg，
所以磁感应强度的大小为：B′＝.
答案：(1) 垂直斜面向上
(2) 水平向左
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