問題詳情:
如圖所示,在傾角為θ=30°的斜面上,固定一寬L=0.25m的平行金屬導軌,在導軌上端接入電源和滑動變阻器R,電源電動勢E=12V,內阻r=1Ω.一質量m=20g的金屬棒ab與兩導軌垂直並接觸良好.整個裝置處於磁感應強度B=0.80T、垂直於斜面向上的勻強磁場中(導軌與金屬棒的電阻不計).金屬導軌是光滑的,取g=10m/s2,要保持金屬棒在導軌上靜止,求:
(1)金屬棒所受到的安培力大小;
(2)通過金屬棒的電流;
(3)滑動變阻器R接入電路中的阻值.
【回答】
解:(1)作出金屬棒的受力圖,如圖.
則有F=mgsin30° F=0.1N
(2)根據安培力公式F=BIL得
得
(3)設變阻器接入電路的阻值為R,根據閉合電路歐姆E=I(R+r)
解得:
答:(1)金屬棒所受到的安培力為 0.1N;
(2)通過金屬棒的電流為0.5A;
(3)滑動變阻器R接入電路中的阻值為23Ω.
知識點:磁場對通電導線的作用力
題型:計算題