◎ 题目

如图所示，两根无电阻导轨与水平面成角放置，两导轨间距离为d=0.5m，在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆，导轨下端与一个内阻r=1Ω电动势未知的电源两极相连，杆与导轨间最大静摩擦力N。当导轨间有竖直向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场时，杆与导轨间刚好无摩擦力。求： （1）电源的电动势E； （2）若将磁场改为垂直于导轨平面向下，要保证金属杆刚好不向下滑动，磁感应强度的大小不得超过多少？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

◎ 答案

解：（1）棒在三个力作用下平衡，其中安培力F1方向水平向右，如图1所示

且安培力大小F1=BId 由平衡条件得F1cos37°=mgsin37° 回路中电流A 电源的电动势E=I（R+r）=1.5×（4+1）=7.5V （2）棒刚好不下滑时，受力如图2所示

其中安培力F2=BmId 由平衡条件得BmId+mgsin 37°=fm

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两根无电阻导轨与水平面成角放置，两导轨间距离为d=0.5m，在导轨上垂直于导轨水平放一根质量m=0.2kg、长度略大于d、电阻R=4Ω的均匀金属杆，导轨下端与一个内阻r…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】  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。