Question

（9分）如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬L＝0.25 m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器R.電源電動勢E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，一質(zhì)量m＝20 g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個裝置處于磁感應(yīng)強度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計)．金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g＝10 m/s²，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：
 
(1)通過金屬棒的電流；
(2)滑動變阻器R接入電路中的阻值．

Answer 1

(1)0.5 A　(2)23 Ω

試題分析：(1)由題意知金屬棒靜止在金屬軌道上受力平衡，如圖所示：所以F_安＝mgsin30°，得F_安＝0.1 N.
解得I＝＝0.5 A.             4分

(2)設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為R₀，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
E＝I(R₀＋r)
解得R₀＝－r＝23 Ω.           5分