Question

12．如图所示，光滑导轨与水平面夹角θ=30°，电阻R=1Ω，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，导体棒ab长为L=0.1m，质量为m=40g，电阻R′=1Ω，当开关S闭合时，帮ab恰好不动，求垂直于导轨平面的磁场的磁感应强度．（g取10m•s^-2）

Answer 1

分析 由闭合电路欧姆定律可得电路的电流I，对导体棒受力分析列平衡方程可得磁场的磁感应强度．

解答 解：
对导体棒受力分析如图：

由闭合电路欧姆定律的电路电流：
$I=\frac{E}{R+r+R′}=\frac{6}{1+1+1}=2A$，
由ab处于平衡状态可知：
F=mgsinθ，
即：
BIL=mgsinθ，
解得：
$B=\frac{mgsinθ}{IL}=\frac{0.04×10×\frac{1}{2}}{2×0.1}=1T$．
答：垂直于导轨平面的磁场的磁感应强度为1T．

点评 重点掌握好闭合电路欧姆定律，电磁感应多与闭合电路相结合，要重点关注此类题型．