如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,

如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向竖直向上的匀强磁场.金属导... 如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向竖直向上的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.06kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:(1)比较棒两端a、b电势高低,并求出两端电势差.(2)导体棒受到的安培力和摩擦力.(3)若斜面光滑,欲使导体棒静止在斜面上,求所加匀强磁场的最小值及方向. 展开
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妖少_枯井235
2014-12-09 · 超过67用户采纳过TA的回答
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(1)电流由b流向a,故b电势高,
电流为I=
E
R0+r
=1.5A

棒两端电势差为U=IR0=3.75V
(2)导体棒受到的安培力:F=BIL=0.5×1.5×0.4=0.30 N;
摩擦力为由平衡条件得:f+mgsinθ=BILcosθ
代入数据得:f=-0.12N,方向沿斜面向上
(3)要保持导体棒在斜面上静止,导体棒受力必须平衡,如图,作出磁感应强度B在三个不方向时力的合成图,由图看出,

当安培力与N垂直时有最小值Fmin=mgsinθ,则B=
mgsin37°
IL
=0.06T,由左手定则判断磁场方向应是垂直斜面向上.
答:(1)b点电势高,电势差为3.75V
(2)导体棒受到的安培力和静摩擦力分别为0.30N,0.12N.
(3)若斜面光滑,欲使导体棒静止在斜面上,求所加匀强磁场的最小值为 0.6T 及方向垂直斜面向上
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