Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離，金屬導軌所在的平面與水平面夾角°，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢、內阻的直流電源。現把一個質量的導體棒放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好。導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻=，金屬導軌電阻不計，取。求：

（1）通過導體棒的電流并繪制必要的受力分析圖；

（2）導體棒受到的安培力大小；

（3）導體棒受到的摩擦力大小。

Answer 1

【答案】（1），；（2）F安=0.3N；（3）f==0.06N

【解析】

（1）由閉合電路的歐姆定律得：

方向b到a，

導體棒受重力，支持力，摩擦力和沿斜面向上的安培力，故受力分析圖如圖：

（2）導體棒受到的安培力大小為：

F安=BIL=0.5×1.5×0.4N=0.3N

（3）因，則棒有上滑趨勢，靜摩擦力沿斜面向下，則由平衡條件得：

F =mgsinθ+f

得：

f= F-mgsinθ=0.06N，

方向沿斜面向下。