Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度B=0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.50Ω的直流電源。現把一個質量m=0.04kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導軌電阻不計，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，求：

(1)通過導體棒的電流；

(2)導體棒受到的安培力大小和方向；

(3)導體棒受到的靜摩擦力。

Answer 1

【答案】(1)I=1.5A (2) F安=0.30N,方向平行與斜面向上 (3) f=0.06N

【解析】本題考查閉合電路歐姆定律、安培力及共點力的平衡。

（1）導體棒、金屬導軌和直流電源構成閉合電路，根據閉合電路歐姆定律有：

（2）導體棒受到的安培力：

（3）導體棒所受重力沿斜面向下的分力，由于F1小于安培力，故導體棒受沿斜面向下的摩擦力f，根據共點力平衡條件，解得：f=0.06N 方向沿斜面向下。