Question

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)金属棒所受到的安培力的大小．

(2)通过金属棒的电流的大小．

(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值．

Answer 1

(1)0.1 N (2)0.5 A (3)23 Ω

【解析】

试题分析：(1)金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示F安＝mgsin 30°，

代入数据得F安＝0.1 N.

(2)由F安＝BIL，得I＝＝0.5 A.

(3)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.

考点：共点力平衡、安培力、 闭合电路欧姆定律