Question

如图，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导轨宽度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为

如图，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导轨宽度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余部分电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为θ，磁感应强度为B求：（1）作出导体棒的受力图（2）导体棒MN所受的安培力．（3）轨道对导体棒的支持力．（4）导体棒MN所受的摩擦力．

Answer 1

（1）棒的受力分析图如图所示：

（2）（3）（4）由闭合电路欧姆定律，有：
I=

E

R+r

… ①
由安培力公式，有：
F=BIL…②
由共点力平衡条件，有：
Fsinθ=F_f …③
F_N+Fcosθ=mg…④
整理得：
F=

BEL

R+r

F_f=

EBLsinθ

R+r

F_N=mg-

EBLcosθ

R+r

答：（1）导体棒的受力图如图所示；
（2）导体棒MN所受的安培力为

BEL

R+r

；
（3）轨道对导体棒的支持力为mg-

EBLcosθ

R+r

；
（4）导体棒MN所受的摩擦力为

EBLsinθ

R+r

．