Question

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

Answer 1

（1）1N（2）

試題分析：（1）以金屬棒為研究對象，受力分析如圖甲
∵棒靜止不動      ∴水平方向F_f=F_安………………1分 
根據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

∵安培力的大小沒變而此時棒對軌道的正壓力數值是比原來增大。
所以棒與軌道間的最大靜摩擦力增大，棒仍靜止�！�…2分
…………………2分
點評：做此類型的題目，需要對導體棒分析受力，然后運動歐姆定律，列出電學和力學的等式關系