Question

【題目】如圖所示，兩條間距為d，表面光滑的平行金屬導軌M、N，導軌平面與水平面的傾角為θ，導軌的一端有一電池組與M、N相連，整個裝置處在方向豎直向下、磁感強度為B的勻強磁場中．現將一質量為m的水平金屬棒PQ與軌道垂直地置于導軌上，這時兩導軌與金屬棒在回路中的電阻值為R，PQ棒剛好處于靜止狀態．設電池組的內阻為r，試計算電池組的電動勢E，并標明極性．

Answer 1

【答案】解：如圖，金屬棒受mg、N和F作用處于靜止，依平衡條件，可知F方向必水平向右，再依左手定則可知金屬棒電流流向是P流向Q；故

對金屬棒依平衡條件得：Nsinθ=F

Ncosθ=mg

根據安培力大小公式F=BIL

及閉合電路歐姆定律，E=I（r+R）

由上兩式，解得：

答：電池組的電動勢E為 ，正負極如圖所示

【解析】根據左手定則，結合受力分析，及力的分解法則與平衡條件，根據安培力大小公式，與閉合電路歐姆定律，即可求解
【考點精析】認真審題，首先需要了解電磁感應與電路(用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動勢的大小和方向；畫等效電路；運用全電路歐姆定律，串并聯電路性質，電功率等公式聯立求解)，還要掌握電磁感應與力學(用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向；求回路中電流強度；分析研究導體受力情況（包含安培力，用左手定則確定其方向）；列動力學方程或平衡方程求解)的相關知識才是答題的關鍵．