题目内容
倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B,上端接入一电动势E=3V、内阻r=0.2Ω的电源,滑轨间距为L=10cm,将一个质量为m=30g,电阻R=0.3Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,如图所示,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小是多少?
垂直于斜面向下,0.25T
解析试题分析:因磁场垂直导轨,若磁场向下,由左手定则知,金属棒受安培力沿滑轨向上,金属棒能静止在滑轨上;若磁场向上,金属棒受安培力沿导轨向下,此时金属棒不能静止在滑轨上,故磁场垂直滑轨向下。
由闭合电路欧姆定律知流经金属棒的电流为I=
对金属棒受力分析,由平衡条件知 mgSin =BIL 解得 B= 0.25T
考点:安培力 通电导线在磁场中平衡问题
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