Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.40 m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ＝37°,在導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B＝0.50 T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E＝4.5 V、內(nèi)阻r＝0.50 Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m＝0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．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R0＝2.5 Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10 m/s2.已知 sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：

(1)導(dǎo)體棒受到安培力的大小和方向；

(2)導(dǎo)體棒受到摩擦力的大小和方向．

Answer 1

【答案】（1）F安＝BIL＝0.30 N，方向沿斜面向上；（2）Ff＝0.06 N，方向沿斜面向下；

【解析】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律

導(dǎo)體棒受到的安培力 ，方向沿斜面向上；

(2)將重力正交分解，設(shè)導(dǎo)體棒所受重力沿斜面的分力為F1，則

．

所以 ，導(dǎo)體棒受力如圖所示，根據(jù)平衡條件有

解得 ，方向沿斜面向下；

綜上所述本題答案是：

（1）F安＝BIL＝0.30 N，方向沿斜面向上；

（2）Ff＝0.06 N，方向沿斜面向下