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如圖所示，導體桿ab的質量為m，接入電路的電阻為R，垂直導軌放置在傾角為θ的光滑金屬導軌上．導軌電阻不計，間距為d，系統(tǒng)處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．若電源內阻為r，則電源電動勢E多大能使導體桿靜止在導軌上？
分析：導體桿靜止在導軌上，受到重力、支持力和安培力三個力作用，安培力大小為F=BIL，根據平衡條件和閉合電路歐姆定律結合求解電源的電動勢．
解答：解：導體桿靜止在導軌上，受到重力、支持力和安培力三個力作用，如圖側視圖所示．
由平衡條件得
   F安=mgtanθ
又：F安=BId
根據閉合電路歐姆定律：I=
E
R+r

聯立得：E=
mg(R+r)tanθ
Bd
．
答：至少E=
mg(R+r)tanθ
Bd
才能使導體靜止在導軌上．
點評：本題是通電導體在磁場中平衡問題，分析受力情況，特別是安培力的情況是關鍵．
練習冊系列答案
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如圖所示，導體桿ab的質量為m，電阻為R，放置在水平夾角為θ的傾斜金屬導軌上．導軌間距為d，電阻不計，系統(tǒng)處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B，電池內阻不計，問：
（1）若導軌光滑，電源電動勢E多大能使導體桿靜止在導軌上？
（2）若桿與導軌之間的動摩擦因數為μ，且不通電時導體桿不能靜止在導軌上，要使導體桿靜止在導軌上，電池的電動勢應滿足什么條件？

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如圖所示，導體桿ab的質量為m，電阻為R，放置在與水平面的夾角為θ的傾斜金屬導軌上，導軌間距為d，電阻忽略不計．系統(tǒng)處在豎直向上的勻強磁場中，磁感強度為B．電源內阻不計，問：若導軌光滑，導體桿靜止在導軌上，電源電動勢E多大？

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如圖所示，導體桿ab的質量為m，電阻為R，放置在與水平面夾角為θ的傾斜金屬導軌上，導軌間距為d，電阻不計，系統(tǒng)處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B，電池內阻不計，問：若導線光滑，電源電動勢E多大才能使導體桿靜止在導軌上？

 

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