Question

（10分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37⁰，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、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)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源，另一端接有電阻R=5.0Ω�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的導(dǎo)體棒的電阻R₀=5.0Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s²。已知sin37⁰=0.6，cos37⁰=0.8，求：

（1）導(dǎo)體棒受到的安培力大��；

（2）導(dǎo)體棒受到的摩擦力。

 

Answer 1

【答案】

（1）0.15N；（2）0.09N；方向沿斜面向上；

【解析】

試題分析：（1）由題意可知，外電路電阻為：

所以可知電路中的電流為：

根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，通過ab棒的電流為：

故可知，導(dǎo)體棒所受安培力為：

（2）對(duì)ab棒進(jìn)行受力分析可得知其重力沿斜面向下的分力： 

故可知導(dǎo)體棒所受的摩擦力沿斜面向上，由共點(diǎn)力平衡可知：

考點(diǎn)：閉合電路歐姆定律、安培力、共點(diǎn)力平衡