Question

【题目】如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°,在导轨所在区域内，分布着磁感应强度B＝0.50 T，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＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知 sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：

(1)导体棒受到安培力的大小和方向；

(2)导体棒受到摩擦力的大小和方向．

Answer 1

【答案】（1）F安＝BIL＝0.30 N，方向沿斜面向上；（2）Ff＝0.06 N，方向沿斜面向下；

【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律

导体棒受到的安培力 ，方向沿斜面向上；

(2)将重力正交分解，设导体棒所受重力沿斜面的分力为F1，则

．

所以 ，导体棒受力如图所示，根据平衡条件有

解得 ，方向沿斜面向下；

综上所述本题答案是：

（1）F安＝BIL＝0.30 N，方向沿斜面向上；

（2）Ff＝0.06 N，方向沿斜面向下