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试题详情及答案解析
如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E=12 V,内阻r=1Ω,一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g=10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:

(1)金属棒所受到的安培力大小;
(2)通过金属棒的电流;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值.
答案:(1)F=0.1 N(2)0.5 A(3)23 Ω
试题分析:(1)F=mgsin30°   (2分),得F=0.1 N.     (1分)
(2)金属棒静止在金属轨道上受力平衡,如图所示

解得I==0.5 A(1分)
(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R0,根据闭合电路欧姆定律得:
E=I(R0+r)        (2分)
解得R0-r=23 Ω.        (1分)
考点:考查了导体切割磁感线运动