Question

如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.40 m，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＝0.50 T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場，金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢E＝4.5 V、內(nèi)阻r＝0.50 Ω的直流電源�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m＝0.040 kg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 Ω。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10 m/s²。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：

 

(1)通過導(dǎo)體棒的電流；

(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大��；

(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力。

Answer 1

 (1)根據(jù)閉合電路歐姆定律得

I＝＝1.5 A

(2)導(dǎo)體棒受到的安培力

F_安＝BIL＝0.30 N

    (3)對導(dǎo)體棒受力分析如圖，將重力正交分解

沿導(dǎo)軌方向F₁＝mgsin37°＝0.24 N

F₁<F_安，根據(jù)平衡條件

mgsin37°＋F₁＝F_安

解得F_f＝0.06 N，方向沿導(dǎo)軌向下

答案：(1)1.5 A　(2)0.30 N　(3)0.06 N，方向沿導(dǎo)軌向下