题目内容
【题目】如图所示，在倾角为θ的斜面上，固定一宽度为L的平行粗糙金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器。一质量为m的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好，当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，此时杆恰好能沿着导轨匀速下滑。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导轨与金属杆的电阻不计。已知电源电动势为E，内阻为r，金属杆与导轨的动摩擦因数μ，求：
(1)电路中的电流I；
(2)其中一个导轨所受的压力FN；
(3)磁感应强度B的大小。
【答案】(1)
；(2)
；(3)
【解析】
(1)根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流
(2)对金属杆受力分析如图所示，由平衡条件可知
由牛顿第三定律可知，其中一个导轨所受的压力
(3)由于金属杆匀速下滑，根据平衡条件可知
且
，联立得
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