Question

如圖所示，水平放置的兩平行金屬導軌間距L=0.5m，所接電源的電動勢E=1.5V，內阻r=0.2Ω，金屬棒的電阻R=2.8Ω，與平行導軌垂直，其余電阻不計，金屬棒處于磁感應強度B=2.0T，方向豎直向上的勻強磁場中．在接通電路后金屬棒仍然靜止，則
（1）金屬棒受到的安培力的大小和方向如何？
（2）金屬棒受到的阻力的大小和方向如何？

Answer 1

（1）由閉合電路歐姆定律得電路中的電流為：I=

E

R+r

=

1.5

2.8+0.2

A=0.5A
安培力的大小為：F=BIL=2.0×0.5×0.5=0.5N
由左手定則可知，安培力的方向：水平向左；
（2）對導體棒，由平衡條件得：F_A=F_f；
解得：F_f=0.5N；
其阻力方向水平向右．
答：（1）金屬棒受到的安培力的大小是0.5N，方向水平向左．
（2）金屬棒受到的阻力的大小0.5N和方向是水平向右．