Question

如图,导体棒ab长0.5m,质量0.1kg,电阻R=5.5Ω,电源的电动势E=3V,r=0.5Ω,

如图，导体棒ab长0.5m，质量0.1kg，电阻R=5.5Ω，电源的电动势E=3V，r=0.5Ω，整个装置放在一磁感应强度B=2T的磁场中，磁场方向与导轨平面成53°，导体棒静止。求：导体棒受到的摩擦力和支持力（不计导轨电阻）。 （sin53°=0.8）

Answer 1

流过导体的电流I=3v/(5.5+0.5)=0.5A
将磁感应强度B分解为竖直向上和水平向左，则
磁场竖直向上分量为B*sin53=0.8B
磁场水平向左分量为B*cos53=0.6B
由于导体棒静止，所以所受合外力为0（水平和竖直方向都为0）
电流方向从a到b，
所以竖直向上的磁场产生水平向左的安培力（左手定则）
水平方向受力分析f=B*sin53*I*L=2T*0.8*0.5A*0.5m=0.4N(方向水平向右）
水平向左的磁场产生竖直向下的安培力（左手定则）
竖直方向受力分析N=mg+B*cos53*I*L=0.1kg*10+2T*0.6*0.5A*0.5m=1.3N(方向竖直向上）