Question

【题目】如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在平面与水平面夹角。 在导轨所在平面内，分布着方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量为的导体棒ab放在金属导轨上，导体恰好静止。导体棒与金属导轨垂直，且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，导体棒受到的摩擦力的大小为，方向沿斜面向上，金属导轨电阻不计，取重力加速度大小，已知， ，求：

（1）通过导体棒的电流；

（2）导体棒受到的安培力大小；

（3）磁感应强度的大小和方向。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3），方向垂直于导轨所在平面向上.

【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律：

解得： ；

（2）导体棒受重力、支持力、安培力和摩擦力，

导体棒重力平行斜面的分力：

由于摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件，安培力平行斜面向上，

有：

解得： ，方向沿斜面向上；

（3）根据可得：

根据左手定则可知，方向垂直于导轨所在平面向上。