Question

如圖8-2-17所示，M、N為兩條水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距d=0.2 m.軌道上放置一質(zhì)量m=50 g的均勻金屬棒ab，其長L=0.3 m,總電阻R=0.75 Ω，棒與兩導(dǎo)軌相垂直.已知電源電動(dòng)勢E=6 V，內(nèi)電阻r=0.5 Ω，電阻R₀=2 Ω；整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁感線與ab棒垂直，這時(shí)ab棒對軌道的壓力恰好為零，且棒仍處于靜止?fàn)顟B(tài).求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.（取g=10 m/s²）

圖8-2-17

 

Answer 1

思路點(diǎn)撥：棒ab處于靜止,根據(jù)平衡條件知棒所受合力為零.此時(shí)棒只受重力和安培力，因此安培力F_安方向必豎直向上，如圖所示.

解析：根據(jù)左手定則知，所加勻強(qiáng)磁場方向水平向左.

在電路中，棒的有效長度為d，有效電阻R_效=dR/L.

根據(jù)閉合電路歐姆定律，通過棒的電流

I== A=2 A

棒處于平衡，有

F_安=mg，即BId=mg

B== T=1.25 T.

答案：1.25 T