Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離，金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角。 在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場，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)量為的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體恰好靜止。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)軌接觸的兩點間的電阻，導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小為，方向沿斜面向上，金屬導(dǎo)軌電阻不計，取重力加速度大小，已知， ，求：

（1）通過導(dǎo)體棒的電流；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；

（3）磁感應(yīng)強度的大小和方向。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3），方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上.

【解析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律：

解得： ；

（2）導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力和摩擦力，

導(dǎo)體棒重力平行斜面的分力：

由于摩擦力方向沿斜面向上，根據(jù)平衡條件，安培力平行斜面向上，

有：

解得： ，方向沿斜面向上；

（3）根據(jù)可得：

根據(jù)左手定則可知，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上。