题目内容
【题目】如图，两根平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=30°的绝缘斜面上，顶部连接由电流表、电源、滑动变阻器和开关组成的电路，下端开口，导轨间距为10cm .整个装置处于磁感应强度0.1T，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.金属棒ab沿垂直导轨方向放置在导轨上。开关断开时，沿导轨向下轻推导体棒，导体棒可以匀速下滑；闭合开关时，不断减小滑动变阻器的阻值，当电流表示数为3.0A时，导体棒恰好可沿导轨向上运动。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量（重力加速度为10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。
【答案】0.003kg
【解析】根据题意，开关闭合后，棒中电流方向从b到a，由左手定则可知，金属棒所受的安培力沿斜面向上。
开关断开时，对棒，由平衡条件得：
……①
式中m为金属棒质量，g为重力加速度的大小，
为棒受到的滑动摩擦力
开关闭合，棒中电流为I=3A时，棒所受安培力F=BIL……②
式中L为棒接入电路中的长度，为10cm
此时对棒，由平衡条件得：
……③
联立①②③式，并代入题给数据得:m=0.003kg
练习册系列答案
相关题目
