Question

【題目】如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定兩間距L＝0.5 m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，一質(zhì)量m＝100 g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì))。金屬導(dǎo)軌是光滑的，取 g＝10 m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：

(1)金屬棒所受到的安培力大小；

(2)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值。

Answer 1

【答案】(1)0.5 N　(2)8 Ω

【解析】

(1)作出金屬棒的受力圖，如圖：

則有F＝mgsin θ

解得F＝0.5 N

(2)根據(jù)安培力公式F＝BIL

得I＝＝1 A

設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R′，根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝I(R′＋r)

得R′＝－r＝8 Ω。