题目内容
【题目】如图所示,两平行金属导轨间的距离
,金属导轨所在的平面与水平面夹角
,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度
、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
、内阻
的直流电源。现把一个质量
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
,金属导轨电阻不计,g取
已知
,
,求:
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通过导体棒的电流;
导体棒受到的安培力大小以及方向;
导体棒受到的摩擦力大小与方向。
【答案】(1)1.5A(2)0.30N,沿斜面向上(3)0.06N,沿斜面向下
【解析】
(1)由欧姆定律得:
.
(2)导体棒受到的安培力大小为:F=BIL=0.5×1.5×0.4N=0.3N,根据左手定则可知,安培力的方向沿斜面向上;
(3)假设导体棒受到的摩擦力沿导轨向上,导体棒受到的安培力沿导轨向上,则由平衡条件得:F+f=mgsinθ
得:f=mgsinθ-F=-0.06N,即摩擦力的方向沿斜面向下.
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