Question

如圖，兩平行光滑導軌相距0.2m，與水平面夾角為30°，金屬棒MN的質(zhì)量為0.2kg，金屬棒的電阻R=1Ω，其處在與軌道平面垂直且磁感應強度為5T的勻強磁場中，電源電動勢為5V，內(nèi)阻為1Ω，為使MN處于靜止狀態(tài)，則電阻R₁=    Ω；磁感應強度的方向應    ．（填“垂直軌道面向上”或“垂直軌道面向下”）（其他電阻不計，g=10m/s²）

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)共點力平衡求出安培力的大小，通過左手定則確定磁感應強度的方向，知道安培力，根據(jù)F_A=BIL求出電流的大小，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電阻R₁的大�。�
解答：解：金屬棒受重力、支持力和沿斜面向上的安培力，根據(jù)共點力平衡，得F_A=mgsin30°=1N．又F_A=BIL，則．
根據(jù)閉合電路歐姆定律，
代入數(shù)據(jù)得，R₁=3Ω．
因為安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)左手定則，則磁感應強度的方向垂直軌道面向上．
故答案為：3，垂直軌道面向上．
點評：本題綜合考查了共點力平衡、閉合電路歐姆定律以及安培力的大小方向問題，關鍵是將立體圖轉(zhuǎn)換為平面圖進行受力分析．