Question

【題目】如圖所示，通電金屬桿ab質量m＝12g，電阻R＝1.5Ω，水平地放置在傾角θ＝30°的光滑金屬導軌上．導軌寬度d＝10cm，導軌電阻、導軌與金屬桿的接觸電阻忽略不計，電源內阻r＝0.5Ω.勻強磁場的方向豎直向上，磁感應強度B＝0.2T，g＝10m/s2，若金屬桿ab恰能保持靜止，求：

（1）金屬桿ab受到的安培力大小；

（2）電源的電動勢大小E.

Answer 1

【答案】（1）；

（2）E=4.0V

【解析】試題分析：（1）對導線受力分析，由平衡條件可得安培力大小．

（2）由安培力定義式可得電路電流，進而可得電源的電動勢．

解：（1）對導線受力分析如圖，由平衡條件可知：

F=mgtan30°，

解得：F==，

（2）導線受到的安培力為：F=BId，

又：E=I（R+r），

聯立解得電動勢：E==4.0V．

答：（1）金屬桿ab受到的安培力大小為；

（2）電源的電動勢大小E=4.0V．