Question

如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L＝0.40m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度B＝0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場．金屬導軌的一端接有電動勢E＝4.5V、內阻r＝0.50Ω的直流電源．現把一個質量m＝0.040kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止．導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R₀＝2.5Ω，金屬導軌電阻不計，g取10m/s²，已知sin37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求：
 
(1)通過導體棒的電流；
(2)導體棒受到的安培力大小；
(3)導體棒受到的摩擦力．(本題12分，每小題4分)

Answer 1

（1）1.5A （2）0.30N （3）0.06N 沿斜面向下

解析試題分析：(1)導體棒與金屬導軌電源構成閉合回路，根據閉合電路歐姆定律

(2)由于磁場方向與電流垂直，根據安培左手定則導體棒受到的安培力
 
(3)導體棒受力如圖，

將重力正交分解
沿斜面方向，根據左手定則判斷安培力沿斜面向上

，根據平衡條件，摩擦力方向沿斜面向下。

解得.
考點：閉合電路歐姆定律 安培力 共點力的平衡