Question

【题目】如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为300 ， 金属棒MN的质量为0.2kg，金属棒的电阻R=1Ω，其处在与轨道平面垂直且磁感应强度为5T的匀强磁场中，电源电动势为5V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R1应为多少？（其他电阻不计）

Answer 1

【答案】解：分析导体棒受力情况，作出力图，如图，

根据平衡条件和安培力公式得

BIL=mgsin30°

解得，I=1A

由欧姆定律得，I=

代入解得，R1=3Ω

答：电阻R1应为3Ω．

【解析】分析导体棒受力情况，作出力图，根据平衡条件求出安培力，由F=BIL和欧姆定律求出电阻R1．
【考点精析】解答此题的关键在于理解安培力的相关知识，掌握安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零，以及对电磁感应与力学的理解，了解用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；求回路中电流强度；分析研究导体受力情况（包含安培力，用左手定则确定其方向）；列动力学方程或平衡方程求解．