Question

1．如图，质量为m=0.5kg，长L=1m的通电导体棒在安培力的作用下静止在37⁰倾角的光滑绝缘框架上，磁场垂直于框架所在的平面向下（磁场范围足够大），右侧回路电源电动势E=8V，内阻r=1Ω，电动机的额定功率8W，额定电压4V，且正常工作．求磁场的磁感强度是多少？（cos37°=0.8，sin37°=0.6）

Answer 1

分析 由P=UI求出电动机中的电流，由串并联电路的电压关系得到内电阻上的电压，由欧姆定律得到干路电流，进而得到磁场中导线的电流，由平衡条件得到安培力，由安培力公式得到B．

解答 解：电动机的电流为 I₁=$\frac{P}{U}$=$\frac{8}{4}$A=2A   
流过电源的电流 I=$\frac{E-U}{r}$=$\frac{8-4}{1}$A=4A   
所以流过导体棒的电流 I₂=I-I₁=4-2=2A  
对导体棒，由平衡条件有：mgsin37°=BI₂L   
可得：B=1.5T  
答：磁场的磁感强度是1.5T．

点评 本题借助安培力与电路问题考查了平衡条件的应用，是一道很好的综合题．