Question

【题目】如图所示，水平放置的金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为d，磁场的磁感强度大小为B,方向与水平导轨平面夹角为α，金属棒ab的质量为m，放在导轨上且与导轨M、N垂直。电源电动势为E，定值电阻为R,其余部分电阻不计。闭合开关后，导体棒静止。求：

（1）通过导体棒电流的大小；

（2）通电导体棒所受的安培力的大小和方向

（3）导体棒所受摩擦力和弹力大小。

Answer 1

【答案】（1）由闭合电路欧姆定律得：I=E/R

（2）通电导体棒所受的安培力的大小F安=BId，

方向：垂直于B斜向下。

（3）导体棒受力如图所示

Ff=BIdsinα FN =mg +BIdcosα

所以Ff=BEdsinα/R FN = mg +BEdcosα/R

【解析】（1）由闭合电路欧姆定律得：；

（2）通电导体棒所受的安培力的大小，方向：垂直于B斜向下。

（3）导体棒受力如图所示

根据平衡条件可以得到：，

所以，