Question

9．如圖所示，質量m=0.5kg的通電導體棒在安倍力作用下靜止在傾角為37°、寬度為L=1m的光滑絕緣框架上，磁場垂直于框架平面向下（磁場僅存在于絕緣框架內），右側回路電源的電動勢E=8V、內電阻r=1Ω，額定功率為8W、額定電壓為4V的電動機正常工作，則磁場的磁感應強度為（g=10m/s²）（　　）

• A． 1.73T
• B． 2T
• C． 1.5T
• D． 1T

Answer 1

分析 由P=UI求出電動機中的電流，由串并聯電路的電壓關系得到內電阻上的電壓，由歐姆定律得到干路電流，進而得到磁場中導線的電流，由平衡條件得到安培力，由安培力公式得到B．

解答 解：電動機中的電流$I=\frac{P}{U}=\frac{8}{4}=2A$
內電壓${U}_{內}^{\;}=E-U=8-4=4V$
干路電流$I=\frac{{U}_{內}^{\;}}{r}=\frac{4}{1}A=4A$
通過導體棒的電流I=4-2=2A
導體棒受力平衡，有mgsin37°=BIL
得$B=\frac{mgsin37°}{IL}=\frac{0.5×10×0.6}{2×1}=1.5T$
故選：C

點評 本題借助安培力與電路問題考查了平衡條件的應用，是一道很好的綜合題．