Question

（8分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R₀=2.5Ω，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s²。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，试求：

（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力的大小。

Answer

（1），（2）F=0.30N （3）f=0.06N

【解析】

试题分析：(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：

（2）导体棒受到的安培力：F=BIL=0.30N

（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力：F1=mgsin37°=0.24N

由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件：

mgsin37°+f=F

解得：f=0.06N

考点：本题考查了力的平衡、欧姆定律、安培力。