题目内容
【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)
【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.
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