Question

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，兩導(dǎo)軌間距L=0.5m，在兩導(dǎo)軌形成的斜面上放一個與導(dǎo)軌垂直的均勻金屬棒ab，金屬棒ab處于靜止狀態(tài)，它的質(zhì)量為m=5×10^-2kg．金屬棒ab兩端連在導(dǎo)軌間部分對應(yīng)的電阻為R₂=2Ω，電源電動勢E=2V，電源內(nèi)阻r=1Ω，電阻R₁=2Ω，其他電阻不計．裝置所在區(qū)域存在一垂直于斜面MPQN的勻強磁場．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）求：
（1）所加磁場磁感應(yīng)強度方向；
（2）磁感應(yīng)強度B的大�。�

Answer 1

（1）金屬棒ab處于靜止狀態(tài)，又是垂直于斜面MPQN的勻強磁場，則所受安培力沿斜面向上，由左手定則判斷磁場的方向垂直斜面向下．
（2）R₁和R₂并聯(lián)的總電阻R=

R1R2

R1+R2

=1Ω
電路中的總電流I=

E

R+r

通過導(dǎo)體棒的電流I′=

I

2

=1A
根據(jù)導(dǎo)體棒受力平衡得：F=mgsinθ
導(dǎo)體棒受到安培力為F=BI′L
解得：磁感應(yīng)強度為B=0.6T
答：（1）所加磁場磁感應(yīng)強度方向垂直斜面向下；（2）磁感應(yīng)強度B的大小為0.6T．