如圖所示，兩根平行放置的導(dǎo)電軌道，間距為L(zhǎng)，傾角為θ，軌道間接有電動(dòng)勢(shì)為E（內(nèi)阻不計(jì)）的電源，整個(gè)導(dǎo)軌處在一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電阻為R的金屬桿ab與軌道垂直放于導(dǎo)電軌道上靜止，軌道的摩擦和電阻不計(jì)，要使ab桿靜止，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)多大？（設(shè)金屬桿的質(zhì)量為m）
分析：導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上，受到重力、支持力和安培力三個(gè)力作用，安培力大小為F=BIL，根據(jù)平衡條件和閉合電路歐姆定律結(jié)合求解電源的電動(dòng)勢(shì)．
解答：解：導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上，受到重力、支持力和安培力三個(gè)力作用，如圖側(cè)視圖所示．
由平衡條件得：F安=mgtanθ
又：F安=BIL
根據(jù)閉合電路歐姆定律：I=
E
R
聯(lián)立得：B=
mgRtanθ
EL
．
答：要使ab桿靜止，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為
mgRtanθ
EL
．
點(diǎn)評(píng)：本題是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平衡問題，分析受力情況，特別是安培力的情況是關(guān)鍵．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌M、N，電阻不計(jì)，相距0.2m，上邊沿導(dǎo)軌垂直方向放一個(gè)質(zhì)量為m=5×10-2kg均為金屬棒ab，ab的電阻為0.5Ω．兩金屬棒一端通過電阻R和電源相連．電阻R=2Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)源內(nèi)阻r=0.5Ω，如果在裝置所在的區(qū)域加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使ab對(duì)導(dǎo)軌的壓力恰好是零，并使ab處于靜止（導(dǎo)軌光滑）．求所加磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面成θ=37°角固定放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距L=0.5m，在兩導(dǎo)軌形成的斜面上放一個(gè)與導(dǎo)軌垂直的均勻金屬棒ab，金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，它的質(zhì)量為m=5×10-2kg．金屬棒ab兩端連在導(dǎo)軌間部分對(duì)應(yīng)的電阻為R2=2Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=2V，電源內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=2Ω，其他電阻不計(jì)．裝置所在區(qū)域存在一垂直于斜面MPQN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：
（1）所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌M、N處于同一水平面內(nèi)，電阻不計(jì)，相距0.2m，上邊沿導(dǎo)軌垂直方向放一個(gè)質(zhì)量為m＝的金屬棒ab，ab的電阻為0.5Ω．兩金屬導(dǎo)軌左端通過電阻R和電源相連．電阻R＝2Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，電源內(nèi)阻r＝0.5Ω，如果在裝置所在的區(qū)域加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使該磁場(chǎng)對(duì)ab棒的作用力與棒的重力平衡，求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。╣=10m/s2）

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科目：高中物理 來源：2010年湖北省南漳縣一中高二12月月考物理試卷 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌M、N處于同一水平面內(nèi)，電阻不計(jì)，相距0.2m，上邊沿導(dǎo)軌垂直方向放一個(gè)質(zhì)量為m＝的金屬棒ab，ab的電阻為0.5Ω．兩金屬導(dǎo)軌左端通過電阻R和電源相連．電阻R＝2Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，電源內(nèi)阻r＝0.5Ω，如果在裝置所在的區(qū)域加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使該磁場(chǎng)對(duì)ab棒的作用力與棒的重力平衡，求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。╣=10m/s2）

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