Question

【题目】如图，电源电动势为E =3V，内阻不计，导体棒ab质量m = 60g，长L =1m，电阻R =1.5，匀强磁场竖直向上，大小为B =0.4T。当开关S闭合后，棒从用铁杆固定的光滑绝缘环的底端上滑到某一位置静止，试求：（，）

（1）导体棒ab所受的安培力大小；

（2）在此位置时，棒对每只环的压力大小；

（3）若已知绝缘环半径0.5m，则此静止位置与环底高度差Δh为多少?

Answer 1

【答案】（1）0.8N （2）0.5N （3）0.2m

【解析】

(1)由闭合电路欧姆定律可得：

安培力：

视线垂直b环从右向左看，导体棒静止时，b端棒子受力情况如图所示：

对整根棒受力分析，由棒平衡知，两环受支持力的总和为：

则

由牛顿第三定律知，棒对每一只环的压力为0.5N.

(2)由图可知:

则：

故：