题目内容
【题目】如图所示,水平放置的两平行金属导轨间距d=0.5 m,所接电源的电动势E=2.0 V,内阻r=0.2Ω,定值电阻R1=1.6Ω,金属棒的电阻R2=0.2Ω,与平行导轨垂直,其余电阻不计,金属棒处于磁感应强度B=2.0T、方向与水平方向成530角的匀强磁场中。在接通电路后金属棒保持静止,求:
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①金属棒受到的安培力的大小,
②若棒的质量m=90g,此时导轨对它的摩擦力和支持力分别是多大(sin530=0.8,cos530=0.6)
【答案】(1)
,安培力方向左偏上370;(2)Ff=0.8N FN=0.3N
【解析】试题(1)由闭合电路欧姆定律求出电流,应用安培力公式求出金属棒受到的安培力,(2)应用平衡条件求出金属棒受到的摩擦力和支持力.
(1)电路电流:![]()
金属棒受到的安培力:![]()
根据左手定则可知,安培力方向左偏上![]()
(2)金属棒静止,处于平衡状态,根据平衡条件有:
在水平方向上有:![]()
在竖直方向上有:
,解得:![]()
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