Question

【题目】如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0．40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0．50T、方向垂直于导轨所在平面斜向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4．5V、内阻r=0．50Ω的直流电源。现把一个质量为m=0．040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2．5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37°=0．60，cos37°=0．80，求：

（1）通过导体棒的电流；

（2）导体棒受到的安培力大小；

（3）导体棒受到的摩擦力。

Answer 1

【答案】（1）1．5A （2）0．3N， 方向平行导轨向上 （3）0．06N,方向平行导轨向下

【解析】

试题分析：（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：（2）导体棒受到的安培力：F安=BIL=0．30N，方向平行导轨向上

（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mg sin37°=0．24N

由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件mg sin37°+f=F安

解得：f=0．06N