Question

如圖所示，導體棒ab長L=0.5m，質量為m=0.1kg，電阻R=5.5Ω，電源的電動勢E=3V，r=0.5Ω，整個裝置放在一磁感應強度B=2T的磁場中，磁場方向與導體棒垂直且與水平導軌平面成θ=53°角，導體棒靜止。求：導體棒受到的摩擦力和支持力分別為多大（不計導軌電阻）。（g取10m/s²,sin53⁰=0.8）

Answer 1

1.3N 

試題分析：根據題意對導體棒進行受力分析，將安培力F分解，
如圖所示，由平衡條件得

水平方向  f=Fsinθ         ①(2分)
豎直方向  N=mg+Fcosθ    ②(2分)
而    F=BIL              ③(1分)
根據閉合電路歐姆定律  ④(1分)
由以上得摩擦力f=0.4N          (1分)
支持力N=1.3N                 (1分)
點評：本題難度較小，為磁場與恒定電流的綜合應用，根據平衡條件判斷安培力大小，由F=Bil求得電流大小，轉化為恒定電流問題后求得其他關系