Question

【题目】如图所示，水平导轨间距为L=1.0m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=lkg，电阻R0=0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=6V，内阻r=0.1Ω，电阻R=2.0Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=2.5T，方向垂直于ab，与导轨平面成α=53°角；ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5，定滑轮摩擦不计，重物的质量M=lkg，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10m/s2．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：

（1）通过ab的电流大小．

（2）ab受到的安培力大小．

（3）导体棒加速度大小和方向

Answer 1

【答案】（1）2.0A（2）5.0N（3）1.25m/s2，水平向右

【解析】

（1）由闭合电路的欧姆定律求解电流；（2）根据F=BIL求解安培力；（3）对整体由牛顿第二定律求解加速度.

（1）由闭合电路的欧姆定律可得，

通过ab的电流==2.0A

（2）ab受到的安培力：F=BIL=2.5×2×1.0N=5.0N；

（3）ab受力如图所示；

f=μ（mg﹣Fcos53°）=3.5N

对整体由牛顿第二定律得 Mg-f-Fsin53°=(m+M)a

，方向水平向右.