Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L＝0．40 m，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＝0．50 T、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＝4．5 V、內阻r＝0．50 Ω的直流電源．現把一個質量m＝0．040 kg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＝2．5 Ω金屬導軌電阻不計， 取10 m/s2．已知sin 37°＝0．60，cos 37°＝0．80，求：

（1）通過導體棒的電流；

（2）導體棒受到的安培力大小；

（3）導體棒受到的摩擦力．

Answer 1

【答案】（1）1．5A（2）0．30 N（3）0．06 N

【解析】試題分析：（1）根據閉合電路歐姆定律得

（2）導體棒受到的安培力F安＝BIL＝0．30 N

（3）對導體棒受力分析如圖，將重力正交分解

F1＝mgsin 37°＝0．24 N

F1<F安，根據平衡條件

mgsin 37°＋Ff＝F安

解得Ff＝0．06 N