Question

【題目】如圖所示，在傾角為θ =30°的斜面上，固定一寬L=0.25 m的平行光滑金屬導軌，在導軌上端接入電源和滑動變阻器R。電源電動勢E=12 V、內阻r =1 Ω，一質量m =20 g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好。整個裝置處于磁感應強度B=0.80 T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場中（導軌與金屬棒的電阻不計）。g取10 m/s2，要保持金屬棒在導軌上靜止，求：

（1）金屬棒所受到的安培力的大小；

（2）通過金屬棒的電流的大小；

（3）滑動變阻器R接入電路中的阻值。

Answer 1

【答案】（1）0.1N （2）0.5A （3）23Ω

【解析】

（1）作出金屬棒的受力圖，如圖所示.則有F=mgsin30°=0.1N.

（2）根據安培力公式F=BIL得.

（3）設變阻器接入電路的阻值為R，根據閉合電路歐姆定律有E=I(R+r)，得.