Question

（18分）如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距為20cm，與內(nèi)阻r為0.5Ω的電源相連，導(dǎo)軌平面與水平面成45 ^o角。整個(gè)裝置處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)至阻值為零時(shí)，在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為0.2kg的金屬棒MN，恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)測(cè)量，導(dǎo)軌間的金屬棒電阻值R為0.5Ω。導(dǎo)軌、導(dǎo)線電阻不計(jì)，g取10m/s²

（1）求金屬棒所受安培力的大小，并指明金屬棒上電流的方向；

（2）計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)E。

 

Answer 1

（1）金屬棒電流流向是M流向N。

（2）10V

解析:（1）如圖，金屬棒受mg、N和F作用處于靜止，依平衡條件，可知F方向必水平向右，再依左手定則可知金屬棒電流流向是M流向N。         ……①（3分）

對(duì)金屬棒依平衡條件得：

          ……②（2分）

        ……③（2分）

由②③得：

……④（2分）

（2）∵            ……⑤（2分）

           ……⑥（2分）

由④⑤得:⑦（2分）

∴

……………⑧（3分）