Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的直流電源�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻=，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，取。求：

（1）通過導(dǎo)體棒的電流并繪制必要的受力分析圖；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；

（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小。

Answer 1

【答案】（1），；（2）F安=0.3N；（3）f==0.06N

【解析】

（1）由閉合電路的歐姆定律得：

方向b到a，

導(dǎo)體棒受重力，支持力，摩擦力和沿斜面向上的安培力，故受力分析圖如圖：

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小為：

F安=BIL=0.5×1.5×0.4N=0.3N

（3）因，則棒有上滑趨勢(shì)，靜摩擦力沿斜面向下，則由平衡條件得：

F =mgsinθ+f

得：

f= F-mgsinθ=0.06N，

方向沿斜面向下。