Question

10．如图，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，导轨与水平面夹角θ=37°，在平面内分布着磁感应强度B=0.50T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，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．现把一个导体棒ab放在金属导轨上，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R=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s²．已知sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力的大小．

Answer 1

分析 （1）根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小．
（2）根据安培力的公式F=BIL求出安培力的大小．

解答 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：
I=$\frac{E}{R_{0}+r}$=$\frac{4.5}{0.5+2.5}$=1.5 A   
（2）导体棒受到的安培力：F_安=BIL=0.50×1.5×0.4=0.3 N．
答：（1）通过导体棒的电流为1.5A；
（2）导体棒受到的安培力的大小为0.3N．

点评 解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律，安培力的大小公式，注意明确电路结构能正确利用闭合电路欧姆定律求解，同时正确掌握安培力的公式，知道当磁感应强度和电流垂直时安培力F=BIL．