Question

如圖7所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌相距為d，電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，下端連接阻值為2r的定值電阻和電源，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為m、阻值為r的均勻金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．接通開(kāi)關(guān)K后，金屬棒在導(dǎo)軌上保持靜止?fàn)顟B(tài)。

（1）判斷磁場(chǎng)的方向；

（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

（3）求金屬棒的熱功率。

Answer 1

解：（1）由左手定則可判斷磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下（2分）

   （2）對(duì)金屬棒受力分析如圖所示，

由二力平衡有：  F = mg sinθ………………………（1分）

        又安培力 F = BId…………………………………….（1分）

        閉合電路中通過(guò)金屬棒的電流即為回路中的總電流，

        由閉合電路歐姆定律有： …………………（1分）

        由以上幾式解得磁感應(yīng)強(qiáng)度  ……（2分）

   （3）金屬棒的熱功率    ……（3分）