Question

一道高二物理题

如图，两平行金属板导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V的直流电源。现把一个质量为m=0.4kg的导体棒ab放在金属导轨上导体棒静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，与金属导轨的两点间的导体棒的电阻R=0.5Ω，金属导轨电阻不计，取g=10m/s²，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求
（1）导体棒所受安培力的大小
（2）导体棒受到的摩擦力
电源内阻r=0.5Ω

Answer 1

本题抓住“导体棒ab放在金属导轨上导体棒静止”易解
第一问，F安=BIL，I=E/（R+r），联立两式得F安=0.9N
第二问，重力沿斜面的分量大小为mgsin37°=2.4N>F安，所以摩擦力方向沿斜面向上，大小为mgsin37°-F安=2.4-0.9=1.5N（提醒一下，求什么力时要记得求方向，求什么力的大小则不用求方向）

Answer 2

首先受力分析。
物体在导轨上静止。
所以受力平衡。
第一问求F安。
F=BIL
I=u/R
F＝1.8N
第二问
物体受力平衡。
F=F下-FA=mgsin37-1.8=2.4-1.8=0.6N

追问

刚才漏了电源内阻、、、

追答

那么I=4.5A。
FA=0.9N
受力分析不变
F=2.4-0.9=1.5N