Question

17．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平放置两根间距L=0.2m的平行光滑金属直导轨，一端接有电动势E=6V的理想电源和R₁=14Ω的电阻，阻值R₂=1Ω的金属棒ab与导轨接触良好，在水平拉力F=0.2N的作用下，金属棒ab保持静止状态（其余电阻不计）．求：
（1）金属棒ab中的电流大小；
（2）磁感应强度的大小．

Answer 1

分析 （1）根据闭合电路欧姆定律求金属棒ab中的电流大小；
（2）金属棒ab保持静止状态，所受的安培力与水平拉力二力平衡，由平衡条件和安培力公式F=BIL结合求解B的大小．

解答 解：（1）根据闭合电路欧姆定律得金属棒ab中的电流大小为：
I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6}{14+1}$A=0.4A
（2）金属棒ab保持静止状态，所受的安培力与水平拉力二力平衡，由平衡条件得：
F=BIL
则有：B=$\frac{F}{IL}$=$\frac{0.2}{0.4×0.2}$=2.5T
答：（1）金属棒ab中的电流大小是0.4A；
（2）磁感应强度的大小是2.5T．

点评 本题考查了电磁感应与电路知识的综合应用，用用E=BLv、F=BIL、欧姆定律即可正确解题．