Page 15 - 高中物理小题狂做·选择性必修第二册RJ·Ⅱ

9

第一章 安培力与洛伦兹力
二、 解答题

10. ( 2023丹阳中学期末) 如图所示, 间距为1m 的平行金属导轨固定在绝缘水平桌面上, 导轨左端

连接有电动势为E=15V , 内阻 r=1Ω 的电源. 质量m=0.5k g 的金属棒垂直放在导轨上, 导轨
处在磁感应强度大小为B=1T 的匀强磁场中, 磁场与金属棒垂直, 方向与导轨平面成 θ=53° 斜
向右上. 绕过桌边光滑定滑轮的一根细线, 一端系在金属棒的中点, 另一端吊着一个重物, 拉着

金属棒的细线水平且与金属棒垂直, 金属棒处于静止状态且刚好不向左滑, 最大静摩擦力等于

滑动摩擦力, 重力加速度 g 取10m / s , 金属棒接入电路的电阻R=2Ω , 导轨电阻不计, 金属棒
2
与导轨间的动摩擦因数为 =0.5 , 取sin53°=0.8 , cos53°=0.6 , 求:
μ

( 1 ) 金属棒受到的安培力的大小.

( 2 ) 悬吊重物的质量.
( 3 ) 保持磁感应强度大小不变, 将磁场方向迅速改为竖直向上, 则磁场方向改为竖直向上的一瞬

间, 重物的加速度( 不考虑电磁感应现象) .