Question

如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬L＝0.25 m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R.電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，一質(zhì)量m＝20 g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì))．金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：

(1)金屬棒所受到的安培力的大�。�

(2)通過(guò)金屬棒的電流的大�。�

(3)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值．

Answer 1

(1)0.1 N (2)0.5 A (3)23 Ω

【解析】

試題分析：(1)金屬棒靜止在金屬導(dǎo)軌上受力平衡，如圖所示F安＝mgsin 30°，

代入數(shù)據(jù)得F安＝0.1 N.

(2)由F安＝BIL，得I＝＝0.5 A.

(3)設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R0，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：

E＝I(R0＋r)，解得R0＝－r＝23 Ω.

考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡、安培力、 閉合電路歐姆定律