1 . 如图所示，金属棒MN质量m=0.01kg、长度L=0.2m、两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，金属棒中通以沿棒方向、大小为I=1A的电流，平衡时两悬线向右偏离竖直方向的夹角均为。（）
（1）判断MN中电流的方向（填“M到N”或“N到M”），并求金属棒受安培力的大小；
（2）求匀强磁场的磁感应强度B；
（3）如果仅仅改变匀强磁场的大小和方向，且要保持该金属棒的平衡位置不变，匀强磁场的磁感应强度至少有多大？方向如何？
   

2 . 电磁轨道炮是利用磁场对通电导体的作用使炮弹加速的，其简化原理示意图如图丙所示。假设图中直流电源电动势为E=45V（内阻不计），电容器的电容为C=22F。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l=1m，电阻不计。炮弹可视为一质量为m=2kg，电阻为R=5Ω的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。导轨间存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场。接通电路后MN开始向右加速运动，经过一段时间后回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。求：
（1）直流电源的a端是正极还是负极？
（2）若用导线将1、2连接让直流电源供电，MN离开导轨时的最大速度的大小；
（3）若开关先接1，使电容器完全充电；然后将开关接至2，MN离开导轨时的最大速度的大小。

3 . 某一电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度大小，装置如图所示。其右臂悬挂着匝数，水平边长的矩形线圈，线圈处于匀强磁场中，磁感应强度的方向垂直于线圈平面向外。当线圈中通过、顺时针方向的电流时，调节砝码使天平达到平衡，此时左盘中砝码质量，右盘中砝码质量。若悬挂矩形线圈的轻杆及矩形线圈的质量均不及、重力加速度，求：
（1）线圈所在处磁场的磁感应强度大小；
（2）若仅使线圈中电流反向，需要再向左盘中添加质量为多少的砝码，才能使此天平两臂再达到平衡。

4 . 某研究小组在研究通电导线在磁场中的受到力方向跟哪些因素有关的实验中，把长L=0.2m的导体棒置于匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示。若导体棒中的电流I=2.0A，方向向左，导体棒受到的安培力大小为4×10^-3N。（g取10m/s²）求：
（1）安培力的方向。
（2）磁感应强度大小。
（3）若导体棒中电流大小为3A，导线棒L质量为6×10^-4kg，则两根竖直细导线所受的拉力T各为多少？

5 . 如图所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为l=1.0m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=20g，将棒的中点用细绳跨过轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M=30g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10m/s²。
(1)若导轨是光滑的，则要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
(2)若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，则要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?