Question

【題目】如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定兩間距L＝0.5 m的平行金屬導軌，在導軌上端接入電源和滑動變阻器R，電源電動勢E＝10 V，內阻r＝2 Ω，一質量m＝100 g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好。整個裝置處于磁感應強度B＝1 T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導軌與金屬棒的電阻不計)。金屬導軌是光滑的，取 g＝10 m/s2，要保持金屬棒在導軌上靜止，求：

(1)金屬棒所受到的安培力大小；

(2)滑動變阻器R接入電路中的阻值。

Answer 1

【答案】(1)0.5 N　(2)8 Ω

【解析】

(1)作出金屬棒的受力圖，如圖：

則有F＝mgsin θ

解得F＝0.5 N

(2)根據安培力公式F＝BIL

得I＝＝1 A

設滑動變阻器接入電路的阻值為R′，根據閉合電路歐姆定律E＝I(R′＋r)

得R′＝－r＝8 Ω。