题目内容
如图所示，导体杆ab的质量为m，接入电路的电阻为R，垂直导轨放置在倾角为θ的光滑金属导轨上．导轨电阻不计，间距为d，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．若电源内阻为r，则电源电动势E多大能使导体杆静止在导轨上？分析：导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，安培力大小为F=BIL，根据平衡条件和闭合电路欧姆定律结合求解电源的电动势．
解答：解：导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，
如图侧视图所示．
由平衡条件得
F安=mgtanθ
又：F安=BId
根据闭合电路欧姆定律：I=
联立得：E=
．
答：至少E=
才能使导体静止在导轨上．
如图侧视图所示．由平衡条件得
F安=mgtanθ
又：F安=BId
根据闭合电路欧姆定律：I=
| E |
| R+r |
联立得：E=
| mg(R+r)tanθ |
| Bd |
答：至少E=
| mg(R+r)tanθ |
| Bd |
点评：本题是通电导体在磁场中平衡问题，分析受力情况，特别是安培力的情况是关键．
练习册系列答案
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如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在水平夹角为θ的倾斜金属导轨上．导轨间距为d，电阻不计，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计，问：
如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面的夹角为θ的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻忽略不计．系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感强度为B．电源内阻不计，问：若导轨光滑，导体杆静止在导轨上，电源电动势E多大？
