問題詳情:
如圖所示,兩平行金屬導軌相距L=0.20m,與水平面夾角爲θ=37°。在兩金屬導軌下端,用導線連接電源和定值電阻。電源電動勢E=6.0V,內阻r=1.0Ω,定值電阻R=2.0Ω,其它電阻不計。金屬棒MN的質量爲m=0.10kg,剛好橫放在兩金屬導軌上,且與導軌間的動摩擦因數爲μ=0.50。整個裝置處在垂直於軌道平面向上的勻強磁場中,設金屬棒所受的最大靜摩擦力等於滑動摩擦力。爲使金屬棒MN處於靜止狀態,磁感應強度B應該爲多大?(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,計算結果均取兩位有效數字)
【回答】
解答:由閉合電路歐姆定律得電路中的電流爲 2分
由左手定則可判定金屬棒受到的安培力沿斜面向上。當磁感應強度最小時,金屬棒受到的靜摩擦力方向沿導軌向上且達到最大。由平衡條件得
2分
磁感應強度最小值爲
1分
當磁感應強度最大時,金屬棒受到的靜摩擦力方向沿導軌向下且達到最大。由平衡條件得
2分
磁感應強度最大值爲
1分
爲使金屬棒MN處於靜止狀態,磁感應強度的大小應該爲
0.50T≤B≤2.5T 1分
知識點:法拉第電磁感應定律
題型:計算題