如圖所示，兩平行金屬導軌相距L=0.20m，與水平面夾角為θ=37°。在兩金屬導軌下端，用導線連接電源和定值電...

問題詳情：

如圖所示，兩平行金屬導軌相距L=0.20m，與水平面夾角為θ=37°。在兩金屬導軌下端，用導線連接電源和定值電阻。電源電動勢E=6.0V，內阻r=1.0Ω，定值電阻R=2.0Ω，其它電阻不計。金屬棒MN的質量為m=0.10kg，剛好橫放在兩金屬導軌上，且與導軌間的動摩擦因數為μ=0.50。整個裝置處在垂直於軌道平面向上的勻強磁場中，設金屬棒所受的最大靜摩擦力等於滑動摩擦力。為使金屬棒MN處於靜止狀態，磁感應強度B應該為多大？（g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，計算結果均取兩位有效數字）

【回答】

解答：由閉合電路歐姆定律得電路中的電流為    2分

由左手定則可判定金屬棒受到的安培力沿斜面向上。當磁感應強度最小時，金屬棒受到的靜摩擦力方向沿導軌向上且達到最大。由平衡條件得

                                  2分

磁感應強度最小值為

                              1分

當磁感應強度最大時，金屬棒受到的靜摩擦力方向沿導軌向下且達到最大。由平衡條件得

                                  2分

磁感應強度最大值為

                                  1分

為使金屬棒MN處於靜止狀態，磁感應強度的大小應該為

0.50T≤B≤2.5T                                                1分

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：計算題