Question

【題目】如圖，金屬導軌水平放置，導軌間的距離為L ， 處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面成θ角．金屬導軌的一端接有電動勢為E、內阻為r的直流電源．現把一根金屬桿ab放在金屬導軌上，金屬桿靜止．金屬桿ab質量為m ， 長為L ， 電阻為R ， 求：

（1）通過金屬桿ab的電流；
（2）棒ab受到的摩擦力，及棒ab對導軌的壓力．

Answer 1

【答案】
（1）

通過金屬桿ab的電流為 ；

（2）

金屬桿ab靜止，合外力為零，則：

安培力為：F=BIL

摩擦力為：f=Fsinθ

得：

支持力為：N=mg+Fcosθ

得：

由牛頓第三定律得棒ab對導軌的壓力為：

【解析】（1）導體不動，電路中只有電源和導體有電阻，所以有： （2）金屬桿ab靜止，合外力為零，則：
安培力為：F=BIL
摩擦力為：f=Fsinθ
得：
支持力為：N=mg+Fcosθ
得：
由牛頓第三定律得棒ab對導軌的壓力為：
答：（1）通過金屬桿ab的電流為 ；（2）棒ab受到的摩擦力為 ，及棒ab對導軌的壓力為 ．
（1）根據閉合電路的歐姆定律求的電流；（2）根據共點力平衡求棒ab受到的摩擦力，及棒ab對導軌的壓力．