倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B.上端接入一电动势E=3V.内阻r=0.2Ω的电源.滑轨间距为L=10cm.将一个质量为m=30g.电阻R=0.3Ω的金属棒水平放置在滑轨上.若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场.当闭合开关S后.金属棒刚好静止在滑轨上.如图所示.求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小是多少? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B，上端接入一电动势E=3V、内阻r=0.2Ω的电源，滑轨间距为L=10cm，将一个质量为m=30g，电阻R=0.3Ω的金属棒水平放置在滑轨上，若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，如图所示，求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小是多少？

垂直于斜面向下，0.25T

【解析】

试题分析：因磁场垂直导轨，若磁场向下，由左手定则知，金属棒受安培力沿滑轨向上，金属棒能静止在滑轨上；若磁场向上，金属棒受安培力沿导轨向下，此时金属棒不能静止在滑轨上，故磁场垂直滑轨向下。

由闭合电路欧姆定律知流经金属棒的电流为I=

对金属棒受力分析，由平衡条件知 mgSin =BIL 解得 B= 0.25T

考点：安培力通电导线在磁场中平衡问题

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