如图所示，平行金属导轨间距为0.5m，水平放置，电源电动势为E=1.5V，内阻r...

如图所示，平行金属导轨间距为0.5m，水平放置，电源电动势为E=1.5V，内阻r=0.2Ω，金属棒电阻R=2.8Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B=2.0T、方向与水平方向成60角的匀强磁场中，则开始接通电路瞬间，问：
（1）金属棒受到的安培力的大小和方向如何？
（2）若棒的质量为m=5×10^-2kg，此时它对轨道的压力是多少？

（1）如图，导体棒与磁场垂直，由F=BIL求解安培力的大小，其中I由闭合电路欧姆定律求出．安培力的方向由左手定则判断；（2）分析导体棒的情况，由平衡条件求出轨道对导体棒的支持力，再由牛顿第三定律求解它对轨道的压力．【解析】（1）由闭合电路欧姆定律得电路中的电流为 I==A=0.5A 安培力的大小为 F=BIL=2.0×0.5×0.5=0.5N 由左手定则可知，与水平成30°斜向左上方（2）对导体棒，由平衡条件得：FN+Fsin30°=mg 解得：FN=0.25N 由牛顿第三定律可知，对轨道的压力为0.25N．答：（1）金属棒受到的安培力的大小是0.5N，方向与水平成30°斜向左上方．（2）若棒的质量为m=5×10-2kg，此时它对轨道的压力是0.25N．

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考点分析：

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试题属性

题型：解答题
难度：中等