Question

15．如圖所示，水平U形金屬導(dǎo)軌（不計金屬導(dǎo)軌電阻）的左端接有一個電源，電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.4Ω，金屬桿ab的電阻R=0.1Ω，質(zhì)量為m=500g，金屬桿ab與導(dǎo)軌組成閉合電路，兩條導(dǎo)軌間距L=40cm，導(dǎo)軌區(qū)域處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T．金屬桿ab恰好能夠處于靜止?fàn)顟B(tài)．（g=10m/s²）求：
（1）通過金屬ab桿的電流I
（2）金屬桿ab與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)μ

Answer 1

分析 （1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律求的電流
（2）根據(jù)共點(diǎn)力平衡求的摩擦因數(shù)

解答 解：（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得I=$\frac{E}{R+r}=\frac{1.5}{0.1+0.4}A=3A$
（2）根據(jù)共點(diǎn)力平衡可得μmg=BIL
$μ=\frac{BIL}{mg}=\frac{0.2×3×0.4}{0.5×10}=0.048$
答：（1）通過金屬ab桿的電流I為3A
（2）金屬桿ab與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)μ為0.048

點(diǎn)評 對于通電導(dǎo)體棒在磁場中平衡問題，安培力分析和計算是解題的關(guān)鍵