Question

【題目】如圖所示，電源電動勢E＝3V，內阻不計，水平導軌不計電阻，不計摩擦阻力，寬為0.1m．在相互平行的導軌上擱一導體，其電阻為1Ω，串聯電阻R的阻值為2Ω，導體處于豎直向上的勻強磁場中，現用水平輕繩通過光滑定滑輪吊著質量為0.02kg的重物，此時重物恰能靜止在傾角為30°的斜面上．

（1）若斜面光滑，則磁感應強度B為多大？

（2）若斜面動摩擦因素u=，則磁感應強度B可能為多大？

Answer 1

【答案】（1）B＝1T （2）B＝0.5T或1.5T

【解析】

（1）斜面光滑，則安培力等于重物沿斜面的分力；

（2）斜面不光滑，則需要注意分析摩擦力的方向性的問題；

（1）若斜面光滑，則繩的拉力等于重物沿斜面的分力，即

再對金屬棒分析可知：

則根據閉合電路歐姆定律可知：

即：

聯立可以得到：；

（2）若安培力較小，即磁感應強度較小時，重物受到的摩擦力沿斜面向上

根據平衡條件有：

代入數據可以得到：

若安培力較大，即磁感應強度較大時，重物受到的摩擦力沿斜面向下

根據平衡條件有：

代入數據可以得到：。