Question

（9分）如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s²，要保持金属棒在导轨上静止，求：
 
(1)通过金属棒的电流；
(2)滑动变阻器R接入电路中的阻值．

Answer 1

(1)0.5 A　(2)23 Ω

试题分析：(1)由题意知金属棒静止在金属轨道上受力平衡，如图所示：所以F_安＝mgsin30°，得F_安＝0.1 N.
解得I＝＝0.5 A.             4分

(2)设滑动变阻器接入电路的阻值为R₀，根据闭合电路欧姆定律得：
E＝I(R₀＋r)
解得R₀＝－r＝23 Ω.           5分