Question

10．如圖所示，與導(dǎo)軌等寬的導(dǎo)體棒ab放在水平的導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為2㎏，導(dǎo)軌的寬度L=1m，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，當(dāng)導(dǎo)體棒中通過4A的電流時，ab剛好向右做勻速運(yùn)動．（g取10m/s²）求：
（1）導(dǎo)體棒受到的安培力﹔
（2）導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因素?﹔
（3）若導(dǎo)體棒中通過的電流為10A時，導(dǎo)體棒獲得的加速度．

Answer 1

分析 （1）由F=BIL求出安培力，
（2）導(dǎo)體勻速運(yùn)動，在水平方向勻速運(yùn)動，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出摩擦力，由f=μmg求的摩擦因數(shù)；
（3）求出安培力，再由牛頓第二定律求出加速度大小

解答 解：（1）由F=BIL可得導(dǎo)體棒受到的安培力為：F_安=BIL=0.8×4×1N=3.2N                                    
（2）導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動，所受到的安培力與摩擦力大小相等，f=F_安=3.2N，又因?yàn)閒=?F_N，所以?=$\frac{f}{mg}=\frac{3.2}{20}$=0.16                    
（3）當(dāng)電流為10A時，導(dǎo)體棒受到的安培力為：F′=BIL=0.8×10×0.5N=4N
由牛頓第二定律可知：F′-f=ma
代入數(shù)據(jù)解得：a=2.4m/s²
答：（1）導(dǎo)體棒受到的安培力有3.2N
（2）導(dǎo)體棒受到的摩擦因數(shù)為0.16
（3）若導(dǎo)體棒中通過的電流為10A時，導(dǎo)體棒獲得的加速度為2.4m/s²

點(diǎn)評 本題考查安培力大小的計(jì)算和方向的判斷，再利用牛頓第二定律和共點(diǎn)力平衡求的，基礎(chǔ)題