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傾角為θ=30°的光滑導體滑軌A和B，上端接入一電動勢E=3V、內阻r=0.2Ω的電源，滑軌間距為L=10cm，將一個質量為m=30g，電阻R=0.3Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場，當閉合開關S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如圖所示，求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應強度的大小是多少？

垂直于斜面向下，0.25T

【解析】

試題分析：因磁場垂直導軌，若磁場向下，由左手定則知，金屬棒受安培力沿滑軌向上，金屬棒能靜止在滑軌上；若磁場向上，金屬棒受安培力沿導軌向下，此時金屬棒不能靜止在滑軌上，故磁場垂直滑軌向下。

由閉合電路歐姆定律知流經金屬棒的電流為I=

對金屬棒受力分析，由平衡條件知 mgSin =BIL 解得 B= 0.25T

考點：安培力通電導線在磁場中平衡問題

練習冊系列答案

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