如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R,...
问题详情:
如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω.一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g=10m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:
(1)金属棒所受到的安培力大小;
(2)通过金属棒的电流;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值.
【回答】
解:(1)作出金属棒的受力图,如图.
则有F=mgsin30° F=0.1N
(2)根据安培力公式F=BIL得
得
(3)设变阻器接入电路的阻值为R,根据闭合电路欧姆E=I(R+r)
解得:
答:(1)金属棒所受到的安培力为 0.1N;
(2)通过金属棒的电流为0.5A;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值为23Ω.
知识点:磁场对通电导线的作用力
题型:计算题