Question

【題目】如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬L＝0.25 m的平行金屬導軌，在導軌上端接入電源和滑動變阻器R.電源電動勢E＝12 V，內阻r＝1 Ω，一質量m＝20 g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好．整個裝置處于磁感應強度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導軌與金屬棒的電阻不計)．金屬導軌是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金屬棒在導軌上靜止，求：

(1)通過金屬棒的電流；

(2)滑動變阻器R接入電路中的阻值．

Answer 1

【答案】(1)0.5 A　(2)23 Ω

【解析】

(1)由題意知金屬棒靜止在金屬軌道上受力平衡，如圖所示：所以F安＝mgsin30°，得F安＝0.1 N.

解得I＝＝0.5 A.

(2)設滑動變阻器接入電路的阻值為R0，根據閉合電路歐姆定律得：

E＝I(R0＋r)

解得R0＝－r＝23 Ω.