Question

【题目】如图所示，两平行光滑导轨相距为20cm，金属棒MN的质量为10g，电阻R=8Ω，匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，大小为0.8T，电源电动势为10V，内阻为1Ω．当开关S闭合时，MN处于平衡状态．示变阻器R1多大？（已知θ=45°）

Answer 1

【答案】解：金属棒受重力mg、支持力N、安培力F的作用，力图如图．根据平衡条件得：

F=mgtanθ=0.1N…①

安培力为：F=BIL…②

联立①②代入数据解得：I= =

根据欧姆定律得：I=

代入数据解得：R1=7Ω

答：变阻器R1此时电阻为7Ω．

【解析】金属棒静止在斜面上，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出安培力；再利用安培力公式求出电路中电流，最后由欧姆定律求解电阻．
【考点精析】利用安培力和感应电流的方向对题目进行判断即可得到答案，需要熟知安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零；通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关．（左手定则）．