Question

2．在傾角θ=30°的絕緣斜面上，固定一光滑金屬框，寬L=0.5m，接入電動勢E=6V、內(nèi)阻r=0.5Ω的電池．垂直框面放置一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab，金屬棒接入電路的電阻R₀的阻值為0.2Ω，整個裝置放在磁感應強度B=1.0T方向垂直框面向上的勻強磁場中，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值使金屬棒靜止在框架上如圖所示．（框架的電阻與摩擦不計，框架與金屬棒接觸良好，g取10m/s²）則下列說法正確的是（　�。�

• A． 金屬棒受到的安培力的大小為1N
• B． 通過金屬棒的電流強度I的大小為2A
• C． 滑動變阻器及接入電路的阻值為R=3Ω
• D． 電源的輸出功率為P=10W

Answer 1

分析 金屬棒靜止在導軌上，受到重力、導軌的支持力和安培力，由左手定則判斷安培力的方向，作出力圖，由平衡條件和安培力公式F=BId求出電流，由閉合電路歐姆定律求出電阻大�。�

解答 解：金屬棒靜止在導軌上，受到重力G、導軌的支持力N和安培力F，由左手定則可知安培力方向沿斜面向上，由平衡條件得：
安培力：F=mgsin30°=0.2×10×0.5=1N．故A正確；
B、又 F=BIL，所以：I=$\frac{F}{BL}=\frac{1}{1.0×0.5}=2$A．故B正確；
C、由閉合電路的歐姆定律：E=I（R₀+R+r），聯(lián)立解得：R=2.3Ω；故C錯誤；
D、電源的輸出功率為：${P}_{出}=EI-{I}^{2}r=6×2-{2}^{2}×0.5=10$W．故D正確．
故選：ABD

點評 本題是通電導體在磁場中平衡問題，分析和計算安培力是關(guān)鍵，安培力是聯(lián)系力學與磁場的橋梁．