Question

如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距為0.2m處于一勻強磁場中，金屬棒MN的質(zhì)量為m=10^-2kg，電阻R=8Ω，水平放置在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.8T，方向豎直向下，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合時，MN處于靜止?fàn)顟B(tài)（設(shè)θ=45°，g=10m/s²）
（1）金屬棒MN受到的安培力多大？
（2）變阻器R₁此時電阻為多少？

Answer 1

分析：金屬棒靜止在斜面上，分析受力，作出力圖．根據(jù)平衡條件和安培力公式求出電路中電流，再由歐姆定律求解電阻．

解答：解：（1）金屬棒受重力mg、支持力N、安培力F的作用，力圖如圖．
根據(jù)平衡條件得
F=mgtanθ=0.1N，
（2）安培力F=BIL
I=

F

BL

=

5

8

A
根據(jù)歐姆定律得，I=

E

r+R+R1

R₁=7Ω
答：（1）金屬棒MN受到的安培力是0.1N，
（2）變阻器R₁此時電阻為7Ω．

點評：本題是安培力、歐姆定律與力學(xué)知識的綜合，關(guān)鍵是安培力的方向分析和大小計算，要作好力圖．