Question

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=37⁰，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向上的勻強磁場。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sin37⁰=0.60，cos37⁰=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大小。

Answer 1

（1）1.5A（2）0.30N（3）f=0.06N

解析試題分析：：（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：
I==1.5A
（2）導體棒受到的安培力：F安=BIL=0.30N
（3）設導體棒受沿斜面向下的摩擦力f
根據共點力平衡條件mg sin37º+f=F安
解得：f=0.06N方向：沿斜面向下
考點：考查受力平衡的分析
點評：難度較小，根據電路結構求解電流大小，導體棒受到安培力的作用，由受力平衡的分析判斷導體棒的受力情況，把重力進行分解或利用力的合成求解