Question

【题目】如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角，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, sin37=0.6, cos37=0.8）求：

【1】通过ab杆电流大小

【2】ab杆受到的安培力大小；

【3】ab杆受到的摩擦力大小．

Answer 1

【答案】（1）0.40N（2）0.16N

【解析】

（1）先根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流。由公式F安=ILB求解安培力大小；
（2）导体棒处于静止状态，合力为零，根据平衡条件列式求解摩擦力的大小。

(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：

(2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力：

由于小于安培力，故导体棒沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件得：

解得：