如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬L＝0.25m的平行金屬導軌，在導軌上端接入電源和滑動變阻器R。...

問題詳情：

如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬L＝0.25 m的平行金屬導軌，在導軌上端接入電源和滑動變阻器R。電源電動勢E＝12 V，內阻r＝1 Ω，一質量m＝20 g的金屬棒ab與兩導軌垂直並接觸良好。整個裝置處於磁感應強度B＝0.80 T、垂直於斜面向上的勻強磁場中(導軌與金屬棒的電阻不計)。金屬導軌是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金屬棒在導軌上靜止，求：

(1)金屬棒所受到的安培力的大小；

(2)通過金屬棒的電流的大小；

(3)滑動變阻器R接入電路中的阻值。

【回答】

(1)0.1 N　(2)0.5 A　(3)23 Ω

解析　(1)金屬棒靜止在金屬導軌上受力平衡，如圖所示

F安＝mgsin 30°，

代入資料得F安＝0.1 N。

(2)由F安＝BIL，得I＝＝0.5 A。

(3)設滑動變阻器接入電路的阻值為R0，根據閉合電路歐姆定律得：E＝I(R0＋r)，解得R0＝－r＝23 Ω。

知識點：安培力與洛倫茲力單元測試

題型：計算題