Question

【题目】如图所示，电源电动势E＝3V，内阻不计，水平导轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽为0.1m．在相互平行的导轨上搁一导体，其电阻为1Ω，串联电阻R的阻值为2Ω，导体处于竖直向上的匀强磁场中，现用水平轻绳通过光滑定滑轮吊着质量为0.02kg的重物，此时重物恰能静止在倾角为30°的斜面上．

（1）若斜面光滑，则磁感应强度B为多大？

（2）若斜面动摩擦因素u=，则磁感应强度B可能为多大？

Answer 1

【答案】（1）B＝1T （2）B＝0.5T或1.5T

【解析】

（1）斜面光滑，则安培力等于重物沿斜面的分力；

（2）斜面不光滑，则需要注意分析摩擦力的方向性的问题；

（1）若斜面光滑，则绳的拉力等于重物沿斜面的分力，即

再对金属棒分析可知：

则根据闭合电路欧姆定律可知：

即：

联立可以得到：；

（2）若安培力较小，即磁感应强度较小时，重物受到的摩擦力沿斜面向上

根据平衡条件有：

代入数据可以得到：

若安培力较大，即磁感应强度较大时，重物受到的摩擦力沿斜面向下

根据平衡条件有：

代入数据可以得到：。