题目内容
如图所示，水平放置的两根平行金属导轨相距0.2m，上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab，金属棒电阻忽略不计，电源电动势为6V、内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，要使金属棒ab对轨道的压力恰好为零，需在金属棒所在平面位置施加一个水平的匀强磁场，问：（1）流过金属棒的电流多大
（2）该匀强磁场的方向
（3）该匀强磁场的磁感应强度大小为多少．（g=10m/s2）
分析：（1）根据闭合电路的欧姆定律来计算流过金属棒的电流大小；
（2）根据左手定则可以判断匀强磁场的方向；
（3）根据重力和安培力相等，可以计算匀强磁场的磁感应强度的大小．
（2）根据左手定则可以判断匀强磁场的方向；
（3）根据重力和安培力相等，可以计算匀强磁场的磁感应强度的大小．
解答：解：（1）由题意可知ab中的电流大小为I=
=
=2A；
（2）电流的方向有b到a，磁场力与重力大小相等，方向相反，根据左手定则可知，磁场方向水平向左；
（3）欲使ab对轨道压力恰为零，则mg=BIL，
得B=
=
=1T．
答：（1）流过金属棒的电流大小为2A；
（2）该匀强磁场的方向为水平向左；
（3）该匀强磁场的磁感应强度大小为1T．
| E |
| R+r |
| 6 |
| 0.5+2.5 |
（2）电流的方向有b到a，磁场力与重力大小相等，方向相反，根据左手定则可知，磁场方向水平向左；
（3）欲使ab对轨道压力恰为零，则mg=BIL，
得B=
| mg |
| IL |
| 0.4 |
| 2×0.2 |
答：（1）流过金属棒的电流大小为2A；
（2）该匀强磁场的方向为水平向左；
（3）该匀强磁场的磁感应强度大小为1T．
点评：金属棒ab对轨道的压力恰好为零，即重力和安培力大小相等，方向相反，这是解决本题的关键，根据这个平衡的条件计算即可．
练习册系列答案
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