Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.4m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ＝37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E＝4.5V、內(nèi)阻r＝0.5的直流電源．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m＝0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0＝2.5，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

(1)通過導(dǎo)體棒的電流；

(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小；

(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小．

Answer 1

【答案】(1)I＝1.5 A (2)F安＝0.30N (3)Ff＝0.06N

【解析】（1）導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力：F=BIL=0.5×1.5×0.4=0.30N
根據(jù)左手定則，方向平行斜面向上；
（2）導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37°=0.24N，
由于F1小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f；
根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：mg sin37°+f=F
解得：f=0.06N