题目内容
如图，水平放置的金属导轨平行地置于匀强磁场中，间距为L=1m，磁场的磁感强度大小为B=1T，方向与导轨平面夹为α=37°，电源电动势为E=3V，定值电阻R=15Ω，其余部分电阻不计．金属棒ab的质量为1kg，始终静止在导轨上且与导轨垂直．（sin37°=0.6，cos 37°=0.8，取g=10m/s2）求：（1）金属棒ab受到轨道的摩擦力；
（2）金属棒ab受到轨道的支持力．
分析：根据左手定则可确定安培力的方向，对棒受力分析，由力的平行四边形定则来将力分解，由平衡条件可得出摩擦力与支持力大小．
解答：
解：根据左手定则可知，安培力如图所示，
根据闭合电路欧姆定律，则有I=
=
A=0.2A，
安培力大小则为：F=BIL=0.2N；
根据力的分解，则有
（1）f=Fsin37°=0.2×0.6N=0.12N
（2）N=mg+Fc0s37°=10+0.2×0.8=10.16N
答：（1）金属棒ab受到轨道的摩擦力0.12N；（2）金属棒ab受到轨道的支持力10.16N．
解：根据左手定则可知，安培力如图所示，根据闭合电路欧姆定律，则有I=
| E |
| R |
| 3 |
| 15 |
安培力大小则为：F=BIL=0.2N；
根据力的分解，则有
（1）f=Fsin37°=0.2×0.6N=0.12N
（2）N=mg+Fc0s37°=10+0.2×0.8=10.16N
答：（1）金属棒ab受到轨道的摩擦力0.12N；（2）金属棒ab受到轨道的支持力10.16N．
点评：考查左手定则与平衡条件，并掌握受力分析与力的分解方法．
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