Question

【題目】水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源（不計內阻）．現垂直于導軌擱一根質量為m，接入導軌間電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍足夠大的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，求ab棒靜止時所受的支持力和摩擦力？

Answer 1

【答案】ab棒靜止時所受的支持力和摩擦力分別為mg﹣和

【解析】

試題分析：由左手定則判斷出安培力方向，作出ab棒的受力分析圖，根據共點力平衡條件，結合安培力大小公式、閉合電路歐姆定律求出支持力和摩擦力．

解：從b向a看ab棒的受力如圖所示．根據平衡條件得：

水平方向有：f=FAsinθ…①

豎直方向：N+FAcosθ=mg…②

又安培力大小為 FA=BIL=BL…③

聯立①②③得：

N=mg﹣，

f=．

答：ab棒靜止時所受的支持力和摩擦力分別為mg﹣和．