Question

【题目】如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.4m，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＝0.5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.5的直流电源．现把一个质量m＝0.04kg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＝2.5，金属导轨电阻不计，g取10m/s2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，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大小．

Answer 1

【答案】(1)I＝1.5 A (2)F安＝0.30N (3)Ff＝0.06N

【解析】（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=BIL=0.5×1.5×0.4=0.30N
根据左手定则，方向平行斜面向上；
（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37°=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，有：mg sin37°+f=F
解得：f=0.06N