◎ 题目

如图所示，两根足够长的光滑平行导轨与水平面成θ=60°角，导轨间距为L。将直流电源、电阻箱和开关串联接在两根导轨之间。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的导体棒MN垂直导轨水平放置在导轨上，导体棒与两根导轨都接触良好。重力加速度为g。 （1）若磁场方向垂直导轨平面向上，当电阻箱接入电路的电阻为R1时，闭合开关后，导体棒MN恰能静止在导轨上。请确定MN中电流I1的大小和方向； （2）若磁场方向竖直向上，当电阻箱接入电路的电阻为R2时，闭合开关后，导体棒MN也恰能静止在导轨上，请确定MN中的电流I2的大小； （3）导轨的电阻可忽略，而电源内阻、导体棒MN的电阻均不能忽略，求电源的电动势。

◎ 答案

解：（1）磁场方向垂直于轨道面时，MN受力如图1所示 根据物体平衡条件可得F1= mgsinθ 又安培力F1=BI1L 解得I1=，电流方向由M指向N （2）磁场方向竖直向上时，MN受力如图2所示 根据物体平衡条件可得F2cosθ=mgsinθ 又安培力F2=BI2L 解得 （3）设除电阻箱外，电路中其他电阻为r（定值）。根据闭合电路欧姆定律 当电阻箱接入电路的电阻为R1时，有I1= 当电阻箱接入电路的电阻为R2时，有I2= 解得电源电动势E=

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两根足够长的光滑平行导轨与水平面成θ=60°角，导轨间距为L。将直流电源、电阻箱和开关串联接在两根导轨之间。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的导…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【闭合电路欧姆定律】  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。