Question

如圖8-2-17所示，M、N為兩條水平放置的平行金屬導軌，電阻不計，導軌間距d=0.2 m.軌道上放置一質量m=50 g的均勻金屬棒ab，其長L=0.3 m,總電阻R=0.75 Ω，棒與兩導軌相垂直.已知電源電動勢E=6 V，內電阻r=0.5 Ω，電阻R₀=2 Ω；整個裝置放在勻強磁場中，磁感線與ab棒垂直，這時ab棒對軌道的壓力恰好為零，且棒仍處于靜止狀態(tài).求勻強磁場的磁感應強度.（取g=10 m/s²）

圖8-2-17

 

Answer 1

思路點撥：棒ab處于靜止,根據平衡條件知棒所受合力為零.此時棒只受重力和安培力，因此安培力F_安方向必豎直向上，如圖所示.

解析：根據左手定則知，所加勻強磁場方向水平向左.

在電路中，棒的有效長度為d，有效電阻R_效=dR/L.

根據閉合電路歐姆定律，通過棒的電流

I== A=2 A

棒處于平衡，有

F_安=mg，即BId=mg

B== T=1.25 T.

答案：1.25 T