Question

【題目】如圖所示，水平放置的金屬導(dǎo)軌M、N，平行地置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，間距為d，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為B,方向與水平導(dǎo)軌平面夾角為α，金屬棒ab的質(zhì)量為m，放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌M、N垂直。電源電動(dòng)勢(shì)為E，定值電阻為R,其余部分電阻不計(jì)。閉合開關(guān)后，導(dǎo)體棒靜止。求：

（1）通過導(dǎo)體棒電流的大小；

（2）通電導(dǎo)體棒所受的安培力的大小和方向

（3）導(dǎo)體棒所受摩擦力和彈力大小。

Answer 1

【答案】（1）由閉合電路歐姆定律得：I=E/R

（2）通電導(dǎo)體棒所受的安培力的大小F安=BId，

方向：垂直于B斜向下。

（3）導(dǎo)體棒受力如圖所示

Ff=BIdsinα FN =mg +BIdcosα

所以Ff=BEdsinα/R FN = mg +BEdcosα/R

【解析】（1）由閉合電路歐姆定律得：；

（2）通電導(dǎo)體棒所受的安培力的大小，方向：垂直于B斜向下。

（3）導(dǎo)體棒受力如圖所示

根據(jù)平衡條件可以得到：，

所以，