Question

如图所示，在绝缘的水平桌面上，固定着两个圆环，它们的半径相等，环面竖直、相互平行，间距是20 cm，两环由均匀的电阻丝制成，电阻都是9 Ω，在两环的最高点a和b之间接有一个内阻为0.5 Ω的直流电源，连接导线的电阻可忽略不计，空间有竖直向上的磁感应强度为3.46×10^-1 T的匀强磁场。  一根长度等于两环间距、质量为10 g，电阻为1.5 Ω的均匀导体棒水平地置于两环内侧，不计与环间的摩擦，当将棒放在其两端点与两环最低点之间所夹圆弧对应的圆心角均为θ=60°时，棒刚好静止不动，试求电源的电动势ε（取g=10 m/s²)。

Answer 1

解：导体棒的受力分析如图所示，则据牛顿第二定律

有：F=mg·tan60°

且F=BIL

所以：I=ε

ε=

由电路可以求得R=5.5 Ω

代入数值可得：ε=15 V。