Question

處于水平面的平行金屬導軌MN與PQ間距為L，兩導軌接在電動勢為E，內阻為r的電源上，質量為m的直金屬桿ab沿垂直導軌方向架在導軌上，ab桿的電阻為R，兩金屬導軌電阻不計，整個裝置處于斜向上的勻強磁場中，已知磁感應強度為B，磁場方向與水平面之間的夾角為，如圖所示，閉合開關S后，ab桿靜止在水平導軌上不動，求此時ab桿所受摩擦力及導軌支持力為多大？

Answer 1

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改變視角，從b向a看，分析導體受力情況，分解安培力F，列出水平和豎直兩個方向的平衡方程，即可求出摩擦力f和支持力。閉合開關S后，電流由a流向b，ab桿受力情況如圖所示，由于ab桿處于靜止狀態，則有：，所以，，則。金屬桿ab所受安培力大小為。

所以桿所受摩擦力，桿所受支持力。