Question

(9分)如圖所示，重為3N的導(dǎo)體棒，放在間距為d=1m的水平放置的導(dǎo)軌上，其中電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=0.5，定值電阻R₀=11.5，其它電阻不計(jì)。試求：
（1）若磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上，大小為B=2T（圖未畫(huà)出），要使導(dǎo)體棒靜止不動(dòng)，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的摩擦力至少為多大？
（2）若磁場(chǎng)大小不變，方向與導(dǎo)軌平面成角。如圖所示，此時(shí)導(dǎo)體棒所受的摩擦力多大？

Answer 1

（1）1N（2）

試題分析：（1）以金屬棒為研究對(duì)象，受力分析如圖甲
∵棒靜止不動(dòng)      ∴水平方向F_f=F_安………………1分 
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
……1分 棒所受安培力F_安=BId……1分
∴F_f=F_安=…………………………………2分
（2）棒受力分析如圖

∵安培力的大小沒(méi)變而此時(shí)棒對(duì)軌道的正壓力數(shù)值是比原來(lái)增大。
所以棒與軌道間的最大靜摩擦力增大，棒仍靜止。……2分
…………………2分
點(diǎn)評(píng)：做此類型的題目，需要對(duì)導(dǎo)體棒分析受力，然后運(yùn)動(dòng)歐姆定律，列出電學(xué)和力學(xué)的等式關(guān)系