[题目]如图所示.两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=.导轨的一端接有电动势E =3V.内阻r=0.5Ω的直流电源.导轨间的距离L=0.4m.在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T.方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上.导体棒与金属导轨垂直.且接触良好.导体棒的电阻R=1.0Ω.导体棒恰好能� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=，导轨的一端接有电动势E =3V、内阻r=0.5Ω的直流电源，导轨间的距离L=0.4m。在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω，导体棒恰好能静止。金属导轨电阻不计。（g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8）求：

（1）ab受到的安培力大小和方向；

（2）ab受到的摩擦力大小。

【答案】（1）0.40N（2）0.16N

【解析】

(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：

导体棒受到的安培力：

F安=ILB=2×0.40×0.50N=0.40N

方向沿斜面向上

(2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力：

F1=mgsin=0.04×10×0.6N=0.24N

由于F1小于安培力，故导体棒沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件得：

mgsin+f =F安

解得：

f=F安-mgsin=（0.40-0.24）N=0.16N

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