[题目]如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=1T.方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V.内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直.且接触良好,导体棒与金属� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨的其它电阻不计,g取10m/s2。已知sin37=0.60,cos37=0.80）

试求:（1）通过导体棒的电流大小;

（2）导体棒受到的安培力大小和方向;

（3）导体棒受到的摩擦力的大小和方向.

【答案】（1）1.5A（2）0.6N，沿斜面向上（3）=0.36N，方向沿斜面向下

【解析】

解：(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：

(2)导体棒受到的安培力：

根据左手定则可知，安培力的方向平行斜面向上

(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力：

由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f

根据共点力平衡条件：

解得：

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(2)乙同学的设计如图乙所示。他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间t。在坐标系中作出的图线如图丙所示，图线的斜率为k，与纵轴的截距为b，与横轴的截距为c。因乙同学不能测出小车质量，因乙同学不能测出小车质量，故该同学还应该测出的物理量为 _______ 。根据该测量物理量及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为 ________ 。