Question

2．如图所示，质量为m=1Kg的导体棒静止在水平导轨上，导轨宽度L=1m，已知电源的电动势E=10V，内阻r=1Ω，导体棒的电阻R=9Ω，其它电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平方向的夹角为60°，磁感应强度B=5T，求导轨对导体棒的支持力．

Answer 1

分析 导体棒处于静止状态，合外力为零，分析受力情况，根据平衡条件、欧姆定律和安培力公式结合进行求解．

解答 解：棒的受力分析图如图所示：

由闭合电路欧姆定律，有：
I=$\frac{E}{R+r}$          ①
由安培力公式，有：
F=BIL           ②
由共点力平衡条件，有：
Fsinθ=F_f ③
F_N+F cos θ=mg    ④
整理得：
F_N=mg-$\frac{EBLcosθ}{R+r}$
代入数据解得F_N=7.5N
答：轨道对导体棒的支持力为7.5N

点评 本题涉及安培力时的物体的平衡问题，通过对通电棒的受力分析，根据共点力平衡方程求解．