Question

如图所示，平行金属导轨间距为0．5 m，水平放置，电源电动势为E＝1．5 V，内阻r＝0．2 Ω，金属棒电阻R＝2．8 Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B＝4．0 T、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，金属棒受到的安培力的大小和方向如何？若棒的质量为m＝5×10^－2 kg，此时它对轨道的压力是多少？（g取10 m/s²）

Answer

（1），方向与水平成30°斜向右下方；（2）对轨道的压力为1N

【解析】

试题分析：（1）由闭合电路欧姆定律得

电路中的电流为：

安培力的大小为：

由左手定则可知，与水平成30°斜向右下方

（2）对导体棒，由平衡条件得：

解得：

由牛顿第三定律可知，对轨道的压力为1N．

考点：安培力。

【名师点睛】（1）根据闭合电路欧姆定律列式求解电流；由F=BIL求解安培力的大小，安培力的方向由左手定则判断（2）根据平衡条件列出平衡方程，求解轨道对导体棒的支持力，再根据牛顿第三定律确定对轨道的压力。