Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢、內(nèi)阻的直流電源。現(xiàn)把一個質(zhì)量的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻，金屬導(dǎo)軌的其它電阻不計，g取。已知，試求：

（1）通過導(dǎo)體棒的電流；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小、方向；

（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小。

Answer 1

【答案】（1）1.5A（2）0.30N（3）0.06N

【解析】

（1）導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：

；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力：

，

根據(jù)左手定則可知，安培力分析沿斜面向上；

（3）導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力

F1=mgsin37°=0.24N

由于小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件：

mgsin37°+f=F安sin37°，

解得：