Question

17．如圖所示，固定的水平金屬導(dǎo)軌間距L=2m．處在磁感應(yīng)強度B=4×l0^-2T的豎直向上的勻強磁場中，導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)軌放置，并始終處于靜止狀態(tài)．已知電源的電動勢E=6V，內(nèi)電阻r=0.5Ω，電阻R=4.5Ω，其他電阻忽略不計．閉合開關(guān)S，待電流穩(wěn)定后，試求：
（1）導(dǎo)體棒中的電流；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力的大小和方向．

Answer 1

分析 （1）由閉合電路歐姆定律直接計算電流的大��；
（2）導(dǎo)體棒與磁場垂直，由F=BIL求解安培力的大小，安培力的方向由左手定則判斷；

解答 解：（1）由閉合電路歐姆定律可得：
$I=\frac{E}{R+r}=\frac{6}{4.5+0.5}=1.2A$
（2）安培力的大小為：
F=BIL=0.04×1.2×2N=0.096N
安培力方向為沿導(dǎo)軌水平向左 
答：（1）導(dǎo)體棒中的電流為1.2A；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為0.096N，方向沿導(dǎo)軌水平向左．

點評 本題是通電導(dǎo)體棒在磁場中切割磁場的問題，根據(jù)閉合電路歐姆定律直接計算電流的大小，根據(jù)安培力的公式計算安培力的大小．