题目内容
如图所示，两平行光滑导轨相距为L=20cm，金属棒MN的质量为m=10g，电阻R=8Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.8T，方向竖直向下，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，当开关S闭合时，MN恰好平衡．求变阻器R1的取值为多少？设θ=45°，g取10m/s2．
分析：金属棒静止在斜面上，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出安培力；再利用安培力公式求出电路中电流，最后由欧姆定律求解电阻．
解答：解：金属棒受重力mg、支持力N、安培力F的作用，力图如图．
根据平衡条件得
F=mgtanθ=0.1N，
安培力F=BIL
解得I=
=
A
根据欧姆定律得，I=
解得：R1=7Ω
答：变阻器R1此时电阻为7Ω．
根据平衡条件得
F=mgtanθ=0.1N，
安培力F=BIL
解得I=
| F |
| BL |
| 5 |
| 8 |
根据欧姆定律得，I=
| E |
| r+R+R1 |
解得：R1=7Ω
答：变阻器R1此时电阻为7Ω．
点评：本题是安培力、欧姆定律与力学知识的综合，关键是安培力的方向分析和大小计算，要作好力图．
练习册系列答案
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如图所示，两平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在同一水平面内，间距为L，电阻不计．导轨的M、P两端用导线连接一定值电阻，阻值为R，在PM的右侧0到2x0区域里有方向竖直向下的磁场，其磁感应强度B随坐标x的变化规律为B=kx（k为正常数）．一直导体棒ab长度为L，电阻为R，其两端放在导轨上且静止在x=x0处，现对导体棒持续施加一作用力F（图中未画出）使导体棒从静止开始做沿x正方向加速度为a的匀加速运动，求：（用L、k、R、x0、a表示）：