问题补充:
如图所示,两平行光滑导轨相距为L=20cm,金属棒MN的质量为m=10g,电阻R=8Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,方向竖直向下,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,当开关S闭合时,MN恰好平衡.
求变阻器R1的取值为多少?设θ=45°,g取10m/s2.
答案:
解:金属棒受重力mg、支持力N、安培力F的作用,力图如图.
根据平衡条件得
F=mgtanθ=0.1N,
安培力F=BIL
解得I==A
根据欧姆定律得,I=
解得:R1=7Ω
答:变阻器R1此时电阻为7Ω.
解析分析:金属棒静止在斜面上,分析受力,作出力图,根据平衡条件求出安培力;再利用安培力公式求出电路中电流,最后由欧姆定律求解电阻.
点评:本题是安培力、欧姆定律与力学知识的综合,关键是安培力的方向分析和大小计算,要作好力图.
如图所示 两平行光滑导轨相距为L=20cm 金属棒MN的质量为m=10g 电阻R=8Ω 匀强磁场的磁感应强度B=0.8T 方向竖直向下 电源电动势E=10V 内阻r=