Question

如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37⁰，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg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=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2。已知sin37⁰=0.60，cos37⁰=0.80，求：
（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大��；
（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小。

Answer 1

（1）1.5A（2）0.30N（3）f=0.06N

解析試題分析：（1）( 4分)導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：
I==1.5A                               （4分）
（2）( 4分)導(dǎo)體棒受到的安培力：F安=BIL=0.30N （4分）
（3）設(shè)導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f
根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件      mg sin37º+f=F安       （3分）
解得：f=0.06N   方向：沿斜面向下     ( 1分) 

考點(diǎn)：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)，
點(diǎn)評(píng)：本題屬于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平衡的問(wèn)題，是安培力與力學(xué)知識(shí)的綜合，按照力平衡的解題思路求解，分析受力是關(guān)鍵．