Question

【題目】如圖，金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間的距離為L ， 處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面成θ角．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源．現(xiàn)把一根金屬桿ab放在金屬導(dǎo)軌上，金屬桿靜止．金屬桿ab質(zhì)量為m ， 長為L ， 電阻為R ， 求：

（1）通過金屬桿ab的電流；
（2）棒ab受到的摩擦力，及棒ab對導(dǎo)軌的壓力．

Answer 1

【答案】
（1）

導(dǎo)體不動，電路中只有電源和導(dǎo)體有電阻，所以有：I=

（2）

金屬桿ab靜止，合外力為零，則：

安培力為：F=BIL

摩擦力為：f=Fsinθ

得：f=

支持力為：N=mg+Fcosθ

得：N=mg+

由牛頓第三定律得棒ab對導(dǎo)軌的壓力為：N′=mg+

【解析】（1）導(dǎo)體不動，電路中只有電源和導(dǎo)體有電阻，所以有：I= ；
(2)金屬桿ab靜止，合外力為零，則：
安培力為：F=BIL
摩擦力為：f=Fsinθ
得：f=
支持力為：N=mg+Fcosθ
得：N=mg+
由牛頓第三定律得棒ab對導(dǎo)軌的壓力為：N′=mg+
（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律求的電流；（2）根據(jù)共點力平衡求棒ab受到的摩擦力，及棒ab對導(dǎo)軌的壓力．