Question

如图所示，两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置，导轨电阻不计，两导轨间距L="0.5" m，在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab，金属棒ab处于静止状态，它的质量为。金属棒ab两端连在导轨间部分对应的电阻为R₂＝2Ω，电源电动势E＝2V，电源内阻r＝1Ω，电阻R₁＝2Ω，其他电阻不计。装置所在区域存在一垂直于斜面MPQN的匀强磁场。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，）求：

（1）所加磁场磁感应强度方向；

（2）磁感应强度B的大小。

 

Answer 1

【答案】

（1）垂直斜面向下（2）0.6T

【解析】

试题分析：（1）金属棒ab处于静止状态，受安培力必沿斜面向上，由左手定则可得，所加磁场磁感应强度方向垂直斜面向下。

（2）由图可知与并联，总电阻 

电路中的总电流   

通过导体棒的电流  

导体棒受到安培力为   

由平衡条件有  

解得磁感应强度为B=0.6T   

考点：安培力

点评：应用平衡条件解决磁场中导体的平衡问题，关键在于安培力的分析和计算，在匀强磁场中，当通电导体与磁场垂直时，安培力大小F=BIL，方向由左手定则判断。