题目内容
如图所示，水平放置的两根平行的光滑金属导轨相距O.2m，上面放一质量为O.04kg的均匀金属棒ab，电源电动势为6V、内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时．求：（1）通过金属棒ab的电流大小和方向；
（2）现在在金属棒所在位置施加一个水平向左、磁感应强度为0.4T的匀强磁场，则金属棒ab对导轨的压力为多大？
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；电流方向根据：电源的外部电流从正极流向负极进行判断．
（2）根据左手定则可以判断安培力的方向；根据平衡条件，可以求出导轨对金属棒的支持力的大小，从而得到金属棒ab对导轨的压力的大小．
（2）根据左手定则可以判断安培力的方向；根据平衡条件，可以求出导轨对金属棒的支持力的大小，从而得到金属棒ab对导轨的压力的大小．
解答：解：（1）由闭合电路欧姆定律得，通过金属棒ab的电流大小 I=
=
A=2A
方向：b指向a．
（2）金属棒所受的安培力大小 FA=BIL=0.4×2×0.2N=0.16N
根据左手定则判断得知，安培力方向竖直向上，根据平衡条件得：
mg=FN+FA
得：FN=mg-FA=（0.04×10-0.16）N=0.24N
由牛顿第三定律，得金属棒ab对导轨的压力大小为0.24N．
答：
（1）通过金属棒ab的电流大小为2A，方向由b指向a；
（2）金属棒ab对导轨的压力为0.24N．
| E |
| R+r |
| 6 |
| 2.5+0.5 |
方向：b指向a．
（2）金属棒所受的安培力大小 FA=BIL=0.4×2×0.2N=0.16N
根据左手定则判断得知，安培力方向竖直向上，根据平衡条件得：
mg=FN+FA
得：FN=mg-FA=（0.04×10-0.16）N=0.24N
由牛顿第三定律，得金属棒ab对导轨的压力大小为0.24N．
答：
（1）通过金属棒ab的电流大小为2A，方向由b指向a；
（2）金属棒ab对导轨的压力为0.24N．
点评：本题通电导体在磁场中平衡问题，分析安培力的方向和计算安培力的大小是解题关键．
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