Question

【題目】如圖所示，水平放置的兩平行金屬導(dǎo)軌間距d=0.5 m，所接電源的電動(dòng)勢E=2.0 V，內(nèi)阻r=0.2Ω，定值電阻R1=1.6Ω，金屬棒的電阻R2=0.2Ω，與平行導(dǎo)軌垂直，其余電阻不計(jì)，金屬棒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T、方向與水平方向成530角的勻強(qiáng)磁場中。在接通電路后金屬棒保持靜止，求：

①金屬棒受到的安培力的大小，

②若棒的質(zhì)量m=90g，此時(shí)導(dǎo)軌對它的摩擦力和支持力分別是多大(sin530=0.8，cos530=0.6)

Answer 1

【答案】(1)，安培力方向左偏上370；(2)Ff=0.8N FN=0.3N

【解析】試題（1）由閉合電路歐姆定律求出電流，應(yīng)用安培力公式求出金屬棒受到的安培力，（2）應(yīng)用平衡條件求出金屬棒受到的摩擦力和支持力．

（1）電路電流：

金屬棒受到的安培力：

根據(jù)左手定則可知，安培力方向左偏上

（2）金屬棒靜止，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件有：

在水平方向上有：

在豎直方向上有：，解得：