题目内容

【题目】如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹θ=30°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T,方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场,金属导轨的一端接有电动势E=4V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒能静止于导轨上,且恰好与导轨间无摩擦力的作用.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,金属导轨电阻不计,g10m/s2.求:

1)此时金属棒受到的安培力的大小;

2)导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻;

3)若通电一段时间后,电池的电动势保持不变,而内阻变为r′=1.50Ω,导体棒仍处于静止状态,求此时导体棒受到的摩擦力的大小.

【答案】10.2N;(23.5Ω;(30.04 N

【解析】

1)如图所示,导体棒受到的安培力

F=F1=mgsin30°=0.2N

2)由F=BIL,带入数据得:

R=3.5Ω

3)当r'=1.50Ω时,有

此时安培力

F'=BI'L

由于重力沿斜面向下的分力F1大于安培力,故导体棒受沿导轨所在平面向上的摩擦力Ff,如图所示:

根据共点力平衡条件

mgsin 30°=F'+Ff

解得:

Ff=0.04 N

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网