Question

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如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相聚1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg，棒导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5，匀强电场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？

Answer 1

答案：I=2A,方向由a到b。
解析：
1.在ab棒中通入电流，受到磁场的作用产生安培力。要使物体匀速上升，则ab帮应该匀速向左运动，所以对于ab棒而言，合力为零。只有安培力向左才能使合力为零，依据左手定则，可知，电流方向为a指向b。
2. ab棒受向左的安培力F和向右的摩擦力f，以及物体M对绳子的拉力（该拉力F1由于要使物体匀速，所以等于物体的重力Mg）。所以F=f+Mg，而f=μmg，F=BIL。将这三个式子联立即可解出I=2A