6.如圖所示,質量m=1kg的通電導體棒在安培力作用下靜止在傾角為37°、寬度L=1m的光滑絕緣框架上,磁場方向垂直于框架平面向下(磁場僅存在于絕緣框架內).右側回路中,電源的電動勢E=8V、內阻r=1Ω,額定功率為8W、額定電壓為4V的電動機M正常工作.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g=10m/s2.試求:
(1)電動機當中的電流IM與通過電源的電流I
(2)金屬棒受到的安培力大小及磁場的磁感應強度大。

分析 (1)由P=UI求出電動機中的電流,由串并聯(lián)電路的電壓關系得到內電阻上的電壓,由歐姆定律得到干路電流;
(2)進而得到磁場中導線的電流,由平衡條件得到安培力,由安培力公式得到B.

解答 解:(1)電動機的正常工作時,有:PM=UIM
代入數(shù)據(jù)解得:IM=2A    
通過電源的電流為:I=$\frac{E-U}{r}$=$\frac{8-4}{1}$=4A    
(2)導體棒靜止在導軌上,由共點力的平衡可知,安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力,即:F=mgsin37°=6N
流過電動機的電流I為:I=I-IM=4A-2A=2A
F=BIL 
解得:B=3T
答:(1)電動機當中的電流是2A,通過電源的電流是4A;
(2)金屬棒受到的安培力大小是6N,磁場的磁感應強度大小3T.

點評 本題借助安培力與電路問題考查了平衡條件的應用,解答的關鍵是正確找出兩個支路的電流之間的關系.是一道很好的綜合題.

練習冊系列答案
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1.下列說法中正確的是( 。
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11.如圖所示,質量為m的物體A,質量為2m的物體B,放于水平轉臺上,A到轉軸的距離為l,B到轉軸的距離為2l,A、B與轉臺最大動摩擦因數(shù)都為μ,A、B間用長為l的輕繩連接,問轉臺轉速在什么范圍內,A、B兩物體相對轉臺靜止,且中間繩有拉力.

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A.木塊A可能受3個力,木塊B一定受3個力
B.木塊A可能受3個力,木塊B一定受4個力
C.木塊A可能受4個力,木塊B一定受4個力
D.木塊A可能受4個力,木塊B一定受3個力

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15.一個質量為1.2千克的物體,自由下落4秒后掉人泥沼中,在泥沼中經(jīng)0.4秒停下,則泥沼對物體的平均作用力F大小為132牛頓.

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