如图所示,在倾角的绝缘斜面上,固定一宽的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器,电源电动势,内阻,一质量的金属棒与两导轨垂直并接触良好,整个装置处于磁感应强

◎ 题目

如图所示,在倾角的绝缘斜面上,固定一宽的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器,电源电动势,内阻,一质量的金属棒与两导轨垂直并接触良好,整个装置处于磁感应强度,方向垂直于斜面向上的匀强磁场中。金属导轨光滑,导轨与金属棒的电阻不计,取,要保持金属棒在导轨上静止,求:

(1)请画出金属棒受力分析图并计算通过金属棒的电流。
(2)滑动变阻器R接入电路中的阻值。

◎ 答案

(1)图见解析  0.5A  (2)23Ω

◎ 解析


试题分析:(1)对金属棒进行受力分析如图所示:

要保持金属棒在导轨上静止,由平衡条件可得:
            ①
                   ②
代入数据解得:
(2)设变阻器接入电路的阻值为R,根据闭合电路欧姆定律可得:

代入数据解得:
点评:容易题。注意应用平衡条件解决磁场中导体的平衡问题,关键在于安培力的分析和计算,在匀强磁场中,当通电导体与磁场垂直时,安培力大小,方向由左手定则判断.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在倾角的绝缘斜面上,固定一宽的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器,电源电动势,内阻,一质量的金属棒与两导轨垂直并接触良好,整个装置处于磁感应强…”主要考查了你对  【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。

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