问题
计算题
如图所示,导体棒ab长L=0.5m,质量为m=0.1kg,电阻R=5.5Ω,电源的电动势E=3V,r=0.5Ω,整个装置放在一磁感应强度B=2T的磁场中,磁场方向与导体棒垂直且与水平导轨平面成θ=53°角,导体棒静止。求:导体棒受到的摩擦力和支持力分别为多大(不计导轨电阻)。(g取10m/s2,sin530=0.8)
答案
1.3N
题目分析:根据题意对导体棒进行受力分析,将安培力F分解,
如图所示,由平衡条件得
水平方向 f=Fsinθ ①(2分)
竖直方向 N=mg+Fcosθ ②(2分)
而 F=BIL ③(1分)
根据闭合电路欧姆定律 ④(1分)
由以上得摩擦力f=0.4N (1分)
支持力N=1.3N (1分)
点评:本题难度较小,为磁场与恒定电流的综合应用,根据平衡条件判断安培力大小,由F=Bil求得电流大小,转化为恒定电流问题后求得其他关系