题目

如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在空间内，分布着磁感应强度B=0.5 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6.0 V、内阻r=0.5Ω的直流电源。现把一个质量m=0.05 kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1） 通过导体棒的电流大小； （2） 导体棒受到的安培力大小； （3） 导体棒受到的摩擦力大小。 答案： 解：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=ER+r =1.5A 解：导体棒受到的安培力：F安=BIL=0.30N 解：导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=" mg" sin37º=0.24N 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：mg sin37º+f=F安 解得：f =0.06N

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