Question

6．如圖所示，相互垂直的絕緣光滑斜面上，用兩平行輕質(zhì)軟導(dǎo)線拴接導(dǎo)體棒a，b，并跨在斜面兩邊上．導(dǎo)體棒水平放置，空間存在水平向右垂直導(dǎo)體棒的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在軟導(dǎo)線上接一電源，兩導(dǎo)體棒恰好靜止不動(dòng)．已知a，b的質(zhì)量分別是m₁=0.2kg，m₂=0.1kg，電阻分別為R₁=5Ω，R₂=2.5Ω；平行軟導(dǎo)線的寬度為l=1m，電阻不計(jì)；電源電動(dòng)勢(shì)E=5V，內(nèi)阻不計(jì)；左側(cè)斜面傾角為37°，重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．判斷a導(dǎo)體棒受到的安培力方向并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

Answer 1

分析 通過閉合電路的歐姆定律求的通過ab的電流，根據(jù)左手定則判斷出受到的安培力方向，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求的磁感應(yīng)強(qiáng)度

解答 解：由閉合電路的歐姆定律可知
通過導(dǎo)體棒a的電流為${I}_{a}=\frac{E}{{R}_{1}}=\frac{5}{5}A=1A$，受到的安培力為F₁=BI₁L=B×1×1N=BN，根據(jù)左手定則可知a受到的安培力方向豎直向下，
通過導(dǎo)體棒b的電流為${I}_=\frac{E}{{R}_{2}}=\frac{5}{2.5}A=2A$，受到的安培力為F₂=BI₂L=B×2×1N=2BN，根據(jù)左手定則可知b受到的安培力方向豎直向下
通過對(duì)ab受力分析可知由共點(diǎn)力平衡可得（F₁+m₁g）sin37°=（F₂+m₂g）sin53°
解得B=0.4T
答：a導(dǎo)體棒受到的安培力方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為0.4T．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了在安培力作用下的共點(diǎn)力平衡，抓住受力分析和左手定則是解決問題的關(guān)鍵