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如图所示，两根光滑平行金属导轨M、N水平放置，电阻不计，相距0.2m，金属导轨上与导轨垂直的方向放一个质量为m=0.05kg的金属棒ab，ab的电阻为0.5Ω．两金属导轨一端通过电阻
网友投稿  2023-04-06 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示，两根光滑平行金属导轨M、N水平放置，电阻不计，相距0.2m，金属导轨上与导轨垂直的方向放一个质量为m=0.05kg的金属棒ab，ab的电阻为0.5Ω．两金属导轨一端通过电阻R和电源相连．电阻R=2Ω，电源电动势E=6V，电源内阻r=0.5Ω，如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使ab对导轨的压力恰好为零，并使ab处于静止．求：
（1）通过ab的电流I；
（2）ab所受的安培力F的大小和方向；
（3）所加磁场磁感强度B的大小和方向．
魔方格

◎ 答案

（1）根据闭合电路欧姆定律得
    I=
E
R+Rab+r
=
6
2+0.5+0.5
A=2A
（2）由题，ab处于静止，且对导轨的压力恰好为零，则磁场对ab的安培力必定竖直向上，与重力平衡，则得安培力的大小为 F=mg=0.5N，方向竖直向上．
（3）由左手定则判断可知，B的方向水平向右．由F=BIL得，B=
F
IL
=
0.5
2×0.2
T=1.25T
答：
（1）通过ab的电流I为2A；
（2）ab所受的安培力F的大小是0.5N，方向竖直向上；
（3）所加磁场磁感强度B的大小是1.25T，方向水平向右．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两根光滑平行金属导轨M、N水平放置，电阻不计，相距0.2m，金属导轨上与导轨垂直的方向放一个质量为m=0.05kg的金属棒ab，ab的电阻为0.5Ω．两金属导轨一端通过电阻…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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