问题 计算题

(9分)如图所示,重为3N的导体棒,放在间距为d=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势E=6V,内阻r=0.5,定值电阻R0=11.5,其它电阻不计。试求:

(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为B=2T(图未画出),要使导体棒静止不动,导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大?

(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成角。如图所示,此时导体棒所受的摩擦力多大?

答案

(1)1N(2)

题目分析:(1)以金属棒为研究对象,受力分析如图甲

∵棒静止不动      ∴水平方向Ff=F………………1分 

根据闭合电路欧姆定律得:

……1分 棒所受安培力F=BId……1分

∴Ff=F=…………………………………2分

(2)棒受力分析如图

∵安培力的大小没变而此时棒对轨道的正压力数值是比原来增大。

所以棒与轨道间的最大静摩擦力增大,棒仍静止。……2分

…………………2分

点评:做此类型的题目,需要对导体棒分析受力,然后运动欧姆定律,列出电学和力学的等式关系

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多项选择题