Question

【題目】如圖所示，金屬導軌平面動摩擦因數＝0.2，與水平方向成θ＝37°角，其一端接有電動勢E＝4.5V，內阻r＝0.5Ω的直流電源。現把一質量m＝0.1kg的導體棒ab放在導軌上，導體棒與導軌接觸的兩點間距離L＝2m，電阻R＝2.5Ω，金屬導軌電阻不計。在導軌所在平面內，分布著磁感應強度B＝0.5T，方向豎直向上的勻強磁場。己知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2（不考慮電磁感應影響），求：

(1)通過導體棒中電流大小和導體棒所受安培力大小；

(2)導體棒加速度大小和方向。

Answer 1

【答案】(1) 1.5A，1.5N；(2)2.6m/s2，方向沿導軌平面向上

【解析】

(1)由閉合電路歐姆定律可得

根據安培力公式可得導體棒所受安培力大小為

(2)對導體棒受力分析，根據牛頓第二定律有

聯立可得

方向沿導軌平面向上