Question

如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L＝0.40 m，金屬導軌所在平面與水平面夾角θ＝37°，在導軌所在的平面內，分布著磁感應強度B＝0.50 T、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＝4.5 V、內阻r＝0.50 Ω的直流電源．現把一個質量m＝0.040 kg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＝2.5 Ω，金屬導軌電阻不計，g取10 m/s².已知sin 37°＝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．

Answer 1

（1）1. 5 A　（2）0.30 N　（3）0.06 N

解析試題分析： （1）根據閉合電路歐姆定律I＝＝1.5 A
（2）導體棒受到的安培力F_安＝BIL＝0.30 N
（3）導體棒受力如圖所示，將重力正交分解F₁＝mgsin 37°＝0.24 N
F₁<F_安，根據平衡條件mgsin 37°＋F_f＝F_安解得F_f＝0.06 N
考點：全電路歐姆定律及物體的平衡。