Question

【題目】如圖所示，光滑導軌與水平面成θ角，導軌寬度為L，勻強磁場的方向垂直于導軌平面向上(未畫出)，金屬桿的質量為m，長為L，水平放置在導軌上。已知電源的電動勢為E，內阻為r，調節滑動變阻器使回路的總電流為I1，此時金屬桿恰好處于靜止狀態(重力加速度為g，金屬桿與導軌電阻不計)。求：

(1)磁感應強度B的大小。

(2)若保持磁感應強度的大小不變，而將磁場方向改為豎直向上，則滑動變阻器接入電路的阻值調到多大才能使金屬桿保持靜止。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）在側視圖中，導體棒受力如圖(a)所示，由平衡條件得：

mgsin θ＝I1LB ①

解得：B＝ ②

（2）導體棒受力如圖(b)所示，由平衡條件得：

mgsin θ＝BI2Lcos θ ③

由閉合電路歐姆定律得：I2＝ ④

由②③④解得：R＝－r ⑤