题目内容
【题目】如图所示,两条间距为d,表面光滑的平行金属导轨M、N,导轨平面与水平面的倾角为θ,导轨的一端有一电池组与M、N相连,整个装置处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中.现将一质量为m的水平金属棒PQ与轨道垂直地置于导轨上,这时两导轨与金属棒在回路中的电阻值为R,PQ棒刚好处于静止状态.设电池组的内阻为r,试计算电池组的电动势E,并标明极性.
【答案】
【解析】
如图,金属棒受mg、N和F作用处于静止,依平衡条件,可知F方向必水平向右,再依左手定则可知金属棒电流流向是P流向Q;
故对金属棒依平衡条件得:
Nsin θ=F
Ncosθ=mg
根据安培力大小公式:
F=BIL
及闭合电路欧姆定律:
E=I(r+R)
由上两式,解得:
正负极如图所示:

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