Question

【题目】如图，金属导轨水平放置，导轨间的距离为L ， 处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角．金属导轨的一端接有电动势为E、内阻为r的直流电源．现把一根金属杆ab放在金属导轨上，金属杆静止．金属杆ab质量为m ， 长为L ， 电阻为R ， 求：

（1）通过金属杆ab的电流；
（2）棒ab受到的摩擦力，及棒ab对导轨的压力．

Answer 1

【答案】
（1）

通过金属杆ab的电流为 ；

（2）

金属杆ab静止，合外力为零，则：

安培力为：F=BIL

摩擦力为：f=Fsinθ

得：

支持力为：N=mg+Fcosθ

得：

由牛顿第三定律得棒ab对导轨的压力为：

【解析】（1）导体不动，电路中只有电源和导体有电阻，所以有： （2）金属杆ab静止，合外力为零，则：
安培力为：F=BIL
摩擦力为：f=Fsinθ
得：
支持力为：N=mg+Fcosθ
得：
由牛顿第三定律得棒ab对导轨的压力为：
答：（1）通过金属杆ab的电流为 ；（2）棒ab受到的摩擦力为 ，及棒ab对导轨的压力为 ．
（1）根据闭合电路的欧姆定律求的电流；（2）根据共点力平衡求棒ab受到的摩擦力，及棒ab对导轨的压力．