如图所示,电源电动势E=2V,内电阻r=0.5Ω,竖直平面内的导轨电阻可忽略,金属棒的质量m=0.1Kg,电阻R=0.5

2个回答

  • 解题思路:导体棒受重力、轨道的弹力、安培力和摩擦力处于平衡,根据受力平衡,判断出安培力的方向,从而得出磁感应强度的方向.摩擦力的方向可能向上,也有可能向下,根据共点力平衡求出安培力的大小范围,从而得出B的大小范围.

    以静止的金属棒为研究对象,画出其侧视图,受力如图.

    要使金属棒静止,通电金属棒所受安培力一定要有向左的分量,由左手定则判定磁场方向应斜向下,

    根据平衡条件,若摩擦力方向向上,则:B1ILsin30°+uB1ILcos30°=mg

    若摩擦力方向向下,则:B2ILsin30°-uB2ILcos30°=mg

    其中电流I=[E/R+r]代入数据解得:B1=3T,B2=16.3T

    故所求磁感应强度的范围3T≤B≤16.3T

    点评:

    本题考点: 安培力;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.

    考点点评: 解决本题的关键会将立体图转换为平面图,利用共点力平衡求出安培力的范围,从而得出磁感应强度的范围.