Question

【題目】如圖所示，平行金屬導軌間距為0．5 m，水平放置，電源電動勢為E＝1．5 V，內阻r＝0．2 Ω，金屬棒電阻R＝2．8 Ω，與平行導軌垂直，其余電阻不計，金屬棒處于磁感應強度B＝4．0 T、方向與水平方向成60角的勻強磁場中，則開始接通電路瞬間，金屬棒受到的安培力的大小和方向如何？若棒的質量為m＝5×10－2 kg，此時它對軌道的壓力是多少？（g取10 m/s2）

Answer 1

【答案】（1），方向與水平成30°斜向右下方；（2）對軌道的壓力為1N

【解析】

試題分析：（1）由閉合電路歐姆定律得

電路中的電流為：

安培力的大小為：

由左手定則可知，與水平成30°斜向右下方

（2）對導體棒，由平衡條件得：

解得：

由牛頓第三定律可知，對軌道的壓力為1N．