Question

14．如图所示，质量m=0.5kg、长L=1  m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架向下（磁场范围足够大），右侧回路电源电动势E=8V，内电阻r=1Ω，额定功率为8W、额定电压为4V的电动机正常工作，（g=10m/s²）则（　　）

• A． 回路总电流为2 A
• B． 电动机的额定电流为4 A
• C． 流经导体棒的电流为4 A
• D． 磁感应强度的大小为1.5 T

Answer 1

分析 由P=UI求出电动机中的电流，由串并联电路的电压关系得到内电阻上的电压，由欧姆定律得到干路电流；
进而得到磁场中导线的电流，由平衡条件得到安培力，由安培力公式得到B．

解答 解：A、电动机的正常工作时，有：P_M=UI_M
代入数据解得：I_M=2A    
通过电源的电流为：I_总=$\frac{E-U}{r}$=$\frac{8-4}{1}$=4A    故A错误，B错误；
C、导体棒静止在导轨上，由共点力的平衡可知，安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即：F=mgsin37°=0.5×10×0.6=3N
流过导体棒的电流I为：I=I_总-I_M=4A-2A=2A．故C错误；
D、由安培力的公式：F=BIL 
解得：B=1.5T．故D正确．
故选：D

点评 本题借助安培力与电路问题考查了平衡条件的应用，解答的关键是正确找出两个支路的电流之间的关系．是一道很好的综合题．