Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬導軌所在的平面與水平面夾角，導軌的一端接有電動勢E=3V、內阻r=0.5Ω的直流電源，導軌間的距離L=0.4m在導軌所在空間內分布著磁感應強度B=0.5T、方向垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場現把一個質量m=0.04kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒的電阻R=1.0Ω，導體棒恰好能靜止金屬導軌電阻不計（g取10m/s2, sin37=0.6, cos37=0.8）求：

【1】通過ab桿電流大小

【2】ab桿受到的安培力大小；

【3】ab桿受到的摩擦力大小．

Answer 1

【答案】（1）0.40N（2）0.16N

【解析】

（1）先根據閉合電路歐姆定律求出電路中的電流。由公式F安=ILB求解安培力大小；
（2）導體棒處于靜止狀態，合力為零，根據平衡條件列式求解摩擦力的大小。

(1)導體棒、金屬導軌和直流電源構成閉合電路，根據閉合電路歐姆定律有：

導體棒受到的安培力：

(2)導體棒所受重力沿斜面向下的分力：

由于小于安培力，故導體棒沿斜面向下的摩擦力f，根據共點力平衡條件得：

解得：