Question

如图所示，导体棒ab长L=0.2m，阻值R₀=0.5Ω，质量m=0.02kg，用两个轻质导线连接挂到天花板下，导体棒水平，电源的电动势E=2V，内阻 r=1.5Ω，定值电阻 R=18Ω．匀强磁场垂直纸面向里，大小为 B=10T．（重力加速度 g=10m/s²）求：

（1）电键k打开时，每个轻质导线的拉力多大．

（2）电键k闭合后，每个轻质导线的拉力又是多大．

Answer

（1）0.1N；

（2）0.2N

【解析】

试题分析：（1）电键k打开时，对于导体棒受到的重力与两根绳子上的拉力的和大小相等，方向相反；

（2）电键k闭合后，根据左手定则判断出安培力的方向向下，结合闭合电路欧姆定律即可求解．

【解析】
（1）电键k打开时，对于导体棒ab有：

mg=2T

代入数据解得：T=0.1N

（2）电键k闭合后，由闭合电路欧姆定律得：

解得：I=A=0.1A

对于导体棒ab，由平衡得：

2T′=mg+F

再由安培力公式得：

F=BIL

代入数据解得：T′=0.2N

答：（1）电键k打开时，每个轻质导线的拉力是0.1N；

（2）电键k闭合后，每个轻质导线的拉力又是0.2N．

【点评】该题将共点力平衡、安培力的计算与闭合电路的欧姆定律结合在一起，虽然涉及的知识点比较多，但都是基础的知识与基本的公式，难度不太大．属于中档题目．