如圖所示，電動勢E=12V，r=1Ω，R=10Ω，質(zhì)量為m=0.3kg的金屬棒ab剛好跨于兩導(dǎo)軌之間，其電阻RL=10Ω，兩平行導(dǎo)軌光滑且之間的寬度L=1m，與水平面互成θ=30°，現(xiàn)加一豎直向下的勻強磁場B，恰好使ab棒靜止在導(dǎo)軌上．（不計回路中的其它電阻及導(dǎo)體間的相互作用）
求（1）此時經(jīng)過金屬棒的電流Iab
（2）磁感應(yīng)強度B的大�。�
分析：由閉合電路歐姆定律求電流；由左手定則知導(dǎo)體棒受的安培力，根據(jù)平衡條件求磁感強度．
解答：解：（1）由閉合電路歐姆定律知：
I總=
E
R+r
=
12
5+1
=2A
由于電阻R與導(dǎo)體棒的電阻相等，所以：
Iab=
I總
2
=1A
（2）由左手定則知導(dǎo)體棒受的安培力水平向右，棒靜止，沿斜面方向受力平衡，
可得：BIL=mgtana
得：B=
3
T
答：（1）此時經(jīng)過金屬棒的電流1A；
（2）磁感應(yīng)強度B的大小
3
T．
點評：本題考查了歐姆定律和左手定則的應(yīng)用，屬于共點力平衡問題，難度不大．
練習(xí)冊系列答案
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精英家教網(wǎng)辯析改錯 如圖所示電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電動機的電阻R0=1.0Ω，定值電阻R=1.5Ω，電動機正常工作時電壓表的示數(shù)為3.0V．求電源釋放的電功率為多少？電動機消耗的電功率為多少？
某同學(xué)求解如下：整個回路的電流是：
I=
E
r+R+R0
=
10
0.5+1.5+1.0
=3.33A
電源釋放的電功率：P=EI=10×3.33=33.3W
電動機消耗功率：P=I2R0=3.332×1.0=11.1W
經(jīng)檢查，數(shù)值計算無誤，該同學(xué)求解過程是否有不當之處，若有請予以改正．

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如圖所示,電源電動勢E=2V,內(nèi)電阻r=0.5Ω,豎直平面內(nèi)的導(dǎo)軌電阻可忽略,金屬棒的質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=0.5Ω,它與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)??=0.4,有效長度為L=0.2m.為了使金屬棒能夠靠在豎直導(dǎo)軌外面靜止不動,我們施加一豎直方向的勻強磁場,問磁場方向是向上還是向下?磁感應(yīng)強度B至少應(yīng)是多大?設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。（重力加速度g=10m/s2）

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如圖所示,電源電動勢E=2V,內(nèi)電阻r=0.5Ω,豎直平面內(nèi)的導(dǎo)軌電阻可忽略,金屬棒的質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=0.5Ω,它與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)µ=0.4,有效長度為L=0.2m.為了使金屬棒能夠靠在豎直導(dǎo)軌外面靜止不動,我們施加一豎直方向的勻強磁場,設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。（重力加速度g=10m/s2）問：

（1）磁場方向是向上還是向下?

（2）磁感應(yīng)強度B至少應(yīng)是多大?

 

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