Question

17．在與水平方向成θ角的光滑導(dǎo)軌上放一導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，質(zhì)量為m（電阻不計(jì)），整個(gè)裝置放在豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路電阻為R，求導(dǎo)體棒由靜止釋放向下加速度為多大？

Answer 1

分析 根據(jù)閉合電路歐姆定律可求得導(dǎo)體棒中的電流，再根據(jù)安培力公式可求得安培力大小，再對(duì)導(dǎo)體棒分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得導(dǎo)體棒的加速度

解答 解：由閉合電路歐姆定律有：I=$\frac{E}{r+R}$
導(dǎo)體棒受到的安培力F=BIL，方向水平向右；
以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，受力情況如圖，根據(jù)牛頓第二定律有：mgsinθ-Fcosθ=ma
聯(lián)立解得：a=$\frac{mg（R+r）sinθ-BLEcosθ}{m（R+r）}$
答：導(dǎo)體棒由靜止釋放向下加速度為$\frac{mg（R+r）sinθ-BLEcosθ}{m（R+r）}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓第二定律以及安培力的計(jì)算，要注意在分析受力時(shí)應(yīng)作出對(duì)應(yīng)的平面圖，在平面圖中進(jìn)行受力分析是解題的關(guān)鍵．