Question

如圖所示，在同一水平面的兩導軌相互平行，并處在豎直向上的勻強磁場中，一根質量為0.9kg的金屬棒垂直導軌方向放置．導軌間距為0.5m．當金屬棒中的電流為5A時，金屬棒做勻速運動；當金屬棒中的電流增加到8A時金屬棒能獲得2m/s²的加速度，g取10m/s²．求：
（1）磁場的磁感應強度B．
（2）導棒與水平導軌間的滑動摩擦系數μ．

Answer 1

金屬棒勻速運動時，安培力與摩擦力，則有：f=BI₁L
棒加速運動時，由牛頓第二定律可得：BI₂L-f=ma
聯立得：BI₂L-BI₁L=ma
代入數據得：B=1.2T
勻速運動時，有：f=BI₁L=1.2×5×0.5N=3N
根據摩擦力公式得：f=μN=μmg
聯立以上方程，代入數據得：μ=

1

3

，
答：（1）磁場的磁感應強度B為1.2T；
（2）導棒與水平導軌間的滑動摩擦系數μ為

1

3

．