题目内容
如图所示，直流电源的电动势为E，内阻为r．U形金属导轨水平放置，宽度为L，电阻不计．垂直导轨放置的金属杆ab的质量为m，电阻为R，静止在导轨上．匀强磁场的磁感应强度为B，方向与金属杆垂直、与导轨平面成θ角．已知当地的重力加速度为g．试求：
（1）棒ab受到的摩擦力大小；
（2）棒ab受到导轨的支持力大小．
（1）棒ab受到的摩擦力大小；
（2）棒ab受到导轨的支持力大小．
（1）根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流为I=
| E |
| R+r |
棒ab受到的安培力为 F=BIL
棒ab的受力图如图所示，根据力的平衡条件，得
棒ab受到的摩擦力大小为f=F?sinθ=
| BLE?sinθ |
| R+r |
（2）导轨对棒ab的支持力大小为N=mg-F?cosθ=mg-
| BLE?cosθ |
| R+r |
答：（1）棒ab受到的摩擦力大小为
| BLE?sinθ |
| R+r |
（2）棒ab受到导轨的支持力大小mg-
| BLE?cosθ |
| R+r |
练习册系列答案
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如图所示，直流电源的电动势为E，内阻为r．U形金属导轨水平放置，宽度为L，电阻不计．垂直导轨放置的金属杆ab的质量为m，电阻为R，静止在导轨上．匀强磁场的磁感应强度为B，方向与金属杆垂直、与导轨平面成θ角．已知当地的重力加速度为g．试求：
如图所示，直流电源的电动势E=30V，内阻r=1Ω，将它与一个标有“6V 12W”的小灯泡和一台内部导线电阻R0=2Ω的直流电动机串联组成闭合电路，小灯泡恰能正常发光，不计电动机转动时的摩擦．求：电动机输出的机械功率．
如图所示，直流电源的路端电压U=182V，金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近．它们分别和滑动变阻器上的触点a、b、c、d连接．滑动变阻器上ab、bc、cd段电阻之比为1：2：3．孔O1正对B和E，孔O2正对D和G．边缘F、H正对．一个电子以初速度v0=4×106m/s沿AB方向从A点进入电场，恰好穿过孔O1和O2后，从H点离开电场．金属板间的距离L1=2cm，L2=4cm，L3=6cm．电子质量me=9.1×10-31kg，电荷量e=1.6×10-19C．正对两平行板间可视为匀强电场，不计电子重力，求：
源的电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，将它与一个标有“6V 12W”的小灯泡和一台内部导线电阻R0=2Ω的直流电动机串联组成闭合电路，小灯泡恰能正常发光，不计电动机转动时的摩擦。求：电动机输出的机械功率。