Question

【題目】如圖所示，在傾角為θ＝的斜面上，固定一寬L＝0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器R.電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝1Ω，一質(zhì)量m＝20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.80T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計)．金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g＝10m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：

（1）金屬棒所受到的安培力的大小；

（2）通過金屬棒的電流的大小；

（3）滑動變阻器R接入電路中的阻值．

Answer 1

【答案】（1）0.1 N（2）0.5 A（3）23 Ω

【解析】

(1)金屬棒靜止在金屬導(dǎo)軌上受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力，由受力平衡

代入數(shù)據(jù)得

(2) 由F安=BIL，解得：

(3)設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為R，根據(jù)閉合電路歐姆定律得，代入數(shù)據(jù)得