Question

【題目】如圖3－4－30所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距為L＝20 cm，金屬棒MN的質(zhì)量為m＝10 g，電阻R＝8 Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8 T，方向豎直向下， 電源電動(dòng)勢(shì)E＝10 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，MN恰好平衡，求變阻器R1的取值為多少？設(shè)θ＝45°，g取10 m/s2.

Answer 1

【答案】以MN為研究對(duì)象，MN受力分析如圖所示：

因MN平衡，所以有mgsin θ＝BILcos θ①
由閉合電路歐姆定律得 ②
由①②得：R1＝7 Ω.
【解析】物本題考查安培力、共點(diǎn)力平衡和閉合電路歐姆定律的綜合應(yīng)用，難度中等。
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解安培力(安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零)．