Question

如圖所示，導體桿ab的質量為m，電阻為R，放置在與水平面的夾角為θ的傾斜金屬導軌上，導軌間距為d，電阻忽略不計．系統處在豎直向上的勻強磁場中，磁感強度為B．電源內阻不計，問：若導軌光滑，導體桿靜止在導軌上，電源電動勢E多大？

Answer 1

分析：導體桿靜止在導軌上，受到重力、支持力和安培力三個力作用，安培力大小為F=BIL，根據平衡條件和閉合電路歐姆定律結合求解電源的電動勢．

解答：解：導體桿靜止在導軌上，受到重力、支持力和安培力三個力作用，如圖側視圖所示．
由平衡條件得
   F=mgtanθ
又F=BIL，I=

E

R

由以上三式解得，E=

mgRtanθ

Bd

答：電源電動勢E為

mgRtanθ

Bd

．

點評：本題是通電導體在磁場中平衡問題，分析受力情況，特別是安培力的情況是關鍵．