精英家教網(wǎng)有一金屬棒ab,質(zhì)量為m,電阻不計(jì),可在兩條光滑的傾斜軌道上滑動(dòng).如圖所示,軌道間距為L(zhǎng),其平面與水平面的夾角為θ,置于垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,回路中電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì).當(dāng)滑動(dòng)變阻器R阻值調(diào)節(jié)為
 
時(shí),金屬棒能靜止在軌道上.
分析:帶電金屬桿進(jìn)行受力分析,除重力、支持力外,還有在磁場(chǎng)中受到安培力,三力處于平衡狀態(tài).根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向,由平衡可得安培力的大小,可以算出電流的大小,然后根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得變阻器的電阻值.
解答:解:(1)根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向沿斜面向上,桿受力平衡如圖甲所示:精英家教網(wǎng)
由平衡條件可得:F=mgsin θ       
即BIL=mgsin θ               
I=
mgsinθ
BL

根據(jù):I=
E
R

所以:R=
E
I
=
EBL
mgsinθ

故答案為:
EBL
mgsinθ
點(diǎn)評(píng):要會(huì)區(qū)分左手定則與右手定則:左手定則是判定磁場(chǎng)力的,而右手定則是判定感應(yīng)電流方向的.同時(shí)還利用三力平衡知識(shí)來(lái)求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

有一金屬棒ab,質(zhì)量為m,電阻不計(jì),可在兩條軌道上滑動(dòng),如圖所示.軌道間距離為L(zhǎng),軌道平面與水平面夾角為θ,整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,金屬棒與軌道的最大靜摩擦力為重力的k倍,回路中電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì).問(wèn):
(1)應(yīng)把滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)節(jié)多大才能使金屬棒保持靜止而金屬棒與軌道間的摩擦力恰好為零?
(2)若B的方向改為與軌道平面垂直斜向上,則滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)節(jié)在什么阻值范圍內(nèi)金屬棒恰能靜止在軌道上?

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精英家教網(wǎng)如圖所示,有一金屬棒ab,質(zhì)量m=5g,電阻R=0.1Ω,可以無(wú)摩擦地在兩條軌道上滑行,軌道間的距離d=10cm,電阻不計(jì),軌道平面與水平面間的夾角θ=53°,整個(gè)裝置置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,回路中電源的電動(dòng)勢(shì)E=2V,內(nèi)阻r=0.1Ω.求變阻器R0多大時(shí),可使金屬棒在軌道上保持靜止(sin53°=0.8,cos53°=0.6).

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如圖所示,有一金屬棒ab,質(zhì)量m=5 g,可以無(wú)摩擦地在兩條軌道上滑動(dòng),軌道間的距離d=10 cm,電阻不計(jì),軌道平面與水平面間的夾角θ=30°,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4 T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,回路中電池的電動(dòng)勢(shì)E=2 V,內(nèi)電阻r=0.1 Ω.問(wèn)變阻器的電阻Rb為多大時(shí),金屬棒恰好靜止?

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