题目内容
【题目】如图所示，两平行光滑金属导轨与水平面的夹角为30°，导轨一端接有电源，电源电动势为
，内阻为
Ω，导轨宽度为
，导轨间横跨一根电阻为
Ω的导体棒，棒的质量为
，棒系在轻绳的一端，另一端绕过定滑轮悬挂一个质量为
的物块，匀强磁场垂直于导轨所在平面向下，已知导轨电阻可忽略不计，滑轮左侧轻绳与导轨平行，重力加速度
。
（1）若释放导体棒后，棒保持静止状态，则磁感应强度B为多大?
（2）若磁感应强度
，则释放导体棒瞬间，轻绳的拉力为多大?
【答案】（1）2T；（2）2.4N。
【解析】
（1）设轻绳的拉力为T，对M分析，根据平衡条件有
=30N
对导体棒分析，由左手定则可知，安培力方向沿导轨向下，根据平衡条件有
根据闭合电路欧姆定律得
联立解得B=2T
（2）若磁感应强度
，安培力减小，则M竖直向下加速，导体棒沿导轨向上加速，设加速度为a，轻绳的拉力为
对M，根据牛顿第二定律有
对导体棒，根据牛顿第二定律有
联立解得：
2.4N
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