Question

【題目】如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌間距離，導(dǎo)軌和水平面的夾角是，導(dǎo)軌所在的平面內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)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)量的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒始終靜止，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)軌電阻不計，g取10m/s2。

(1)求通過導(dǎo)體棒的電流；

(2)若導(dǎo)軌光滑，磁場方向豎直向上，求導(dǎo)體棒受到的安培力大小及的大小；

(3)若導(dǎo)軌粗糙，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上，求導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小和方向

Answer 1

【答案】（1）1.5A（2）0.3N， 37°（3）0.06N，方向沿斜面向下。

【解析】

（1）根據(jù)閉合回路歐姆定律

（2）根據(jù)左手定則，判斷安培力方向，安培力大小為F安=BIL=0.3N

金屬棒靜止，受力平衡：

解得θ=37°

（3）根據(jù)平衡條件：F安=mgsinθ+f

解得：f=0.06N

方向：沿斜面向下