Question

（13分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50 T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω 的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg 的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R₀₌2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s².已知sin37°=0.60,cos37°=0.80，

求：

(1)通过导体棒的电流；

(2)导体棒受到的安培力大小；

(3)导体棒受到的摩擦力.

 

Answer 1

【答案】

（1）1.5A（2）0.30N（3）0.06 N，方向沿斜面向下

【解析】

试题分析：(1)根据闭合电路欧姆定律

(2)导体棒受到的安培力F_安=BIL=0.30 N

(3)导体棒受力如图所示，将重力正交分解，设导体棒所受重力沿斜面的分力为F₁，则

F₁=mgsin37°=0.24 N

所以F₁<F_安,导体棒受力如图,根据平衡条件有

mgsin37°+F_f=F_安

解得F_f=0.06 N，方向沿斜面向下

考点：本题考查了电磁感应定律和平衡条件