Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離，金屬導軌所在的平面與水平面夾角，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度、方向垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場．金屬導軌一端接有電動勢E=6V、內阻的直流電源．現(xiàn)把一個質量的導體棒放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止．導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻，金屬導軌電阻不計， 取．已知， ，求：

（）通過導體棒的電流．

（）導體棒受到的安培力大小．

（）導體棒受到的摩擦力．

Answer 1

【答案】（1）2A；（2）0.4N；（3）0.16N

【解析】（1）導體棒受重力，支持力，摩擦力和沿斜面向上的安培力，故受力分析圖如圖：

由歐姆定律得：

（2）導體棒受到的安培力大小為：F=BIL=0.5×2×0.4N=0.4N
（3）假設導體棒受到的摩擦力沿導軌向上． 根據左手定則，導體棒受到的安培力沿導軌向上．則由平衡條件得：F+f=mgsinθ
得：f=mgsinθ-F=-0.16N，沿斜面向下