Question

【题目】如图所示，通电金属杆ab质量m＝12g，电阻R＝1.5Ω，水平地放置在倾角θ＝30°的光滑金属导轨上．导轨宽度d＝10cm，导轨电阻、导轨与金属杆的接触电阻忽略不计，电源内阻r＝0.5Ω.匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度B＝0.2T，g＝10m/s2，若金属杆ab恰能保持静止，求：

（1）金属杆ab受到的安培力大小；

（2）电源的电动势大小E.

Answer 1

【答案】（1）；

（2）E=4.0V

【解析】试题分析：（1）对导线受力分析，由平衡条件可得安培力大小．

（2）由安培力定义式可得电路电流，进而可得电源的电动势．

解：（1）对导线受力分析如图，由平衡条件可知：

F=mgtan30°，

解得：F==，

（2）导线受到的安培力为：F=BId，

又：E=I（R+r），

联立解得电动势：E==4.0V．

答：（1）金属杆ab受到的安培力大小为；

（2）电源的电动势大小E=4.0V．