Question

如圖所示，在傾角的絕緣斜面上，固定一寬的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器，電源電動(dòng)勢，內(nèi)阻，一質(zhì)量的金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中。金屬導(dǎo)軌光滑，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，取，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：

（1）請畫出金屬棒受力分析圖并計(jì)算通過金屬棒的電流。
（2）滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值。

Answer 1

（1）圖見解析  0.5A  （2）23Ω

試題分析：（1）對金屬棒進(jìn)行受力分析如圖所示:

要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，由平衡條件可得：
            ①
                   ②
代入數(shù)據(jù)解得：
（2）設(shè)變阻器接入電路的阻值為R，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：

代入數(shù)據(jù)解得：
點(diǎn)評(píng)：容易題。注意應(yīng)用平衡條件解決磁場中導(dǎo)體的平衡問題，關(guān)鍵在于安培力的分析和計(jì)算，在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)通電導(dǎo)體與磁場垂直時(shí)，安培力大小，方向由左手定則判斷．