Question

(9分)如图所示，重为3N的导体棒，放在间距为d=1m的水平放置的导轨上，其中电源电动势E=6V，内阻r=0.5，定值电阻R₀=11.5，其它电阻不计。试求：
（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，大小为B=2T（图未画出），要使导体棒静止不动，导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大？
（2）若磁场大小不变，方向与导轨平面成角。如图所示，此时导体棒所受的摩擦力多大？

Answer 1

（1）1N（2）

试题分析：（1）以金属棒为研究对象，受力分析如图甲
∵棒静止不动      ∴水平方向F_f=F_安………………1分 
根据闭合电路欧姆定律得：
……1分 棒所受安培力F_安=BId……1分
∴F_f=F_安=…………………………………2分
（2）棒受力分析如图

∵安培力的大小没变而此时棒对轨道的正压力数值是比原来增大。
所以棒与轨道间的最大静摩擦力增大，棒仍静止。……2分
…………………2分
点评：做此类型的题目，需要对导体棒分析受力，然后运动欧姆定律，列出电学和力学的等式关系