Question

【題目】如圖所示，水平放置的兩根平行金屬導軌相距0.2m，上面有一質量為0.04kg的均勻金屬棒ab，金屬棒電阻忽略不計，電源電動勢為6V、內阻為0.5Ω，滑動變阻器調到2.5Ω時，要使金屬棒ab對軌道的壓力恰好為零且靜止，需在金屬棒所在位置施加一個垂直ab的勻強磁場，g=10m/s2，求：

（1）流過金屬棒的電流多大？

（2）該勻強磁場的方向？

（3）該勻強磁場的磁感應強度大小為多少？

Answer 1

【答案】(1) (2) 磁場方向水平向左(3) 1T

【解析】(1) 由題意可知ab 中的電流大小為；

(2)ab中的電流方向由b指向a，根據左手定則，可知磁場方向水平向左；

(3) 欲使ab 對軌道壓力恰為零則mg=BIL，得B=mg/IL==1T。

點晴：金屬棒ab對軌道的壓力恰好為零時，金屬棒上的安培力恰好等于金屬棒的重力，寫出閉合電路的歐姆定律和安培力的公式，即可求得磁感應強度。