如图所示,两平行金属导轨间距l=0.5m,导轨与水平面成θ=37°,导轨电阻不计.导轨上端连接有E=6V、r=1Ω

2025-04-29 20:45:01
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回答1:

(1)根据闭合电路欧姆定律,当滑动变阻器的电阻为R1=1Ω时,
电流I1=

E
R1+R0+r
=
6
1+1+1
=2A        
(2)金属棒受重力mg、安培力F和支持力FN如图.

根据平衡条件可得,mgsinθ=F1cosθ        
又F1=BI1l               
联立上式,解得磁感应强度B=
mgtanθ
I1l
=
0.2×10×
3
4
2×0.5
=1.5T
当滑动变阻器的电阻为R2=4Ω时,电流I2=
E
R2+R0+r
=
6
4+1+1
=1A
又F2=BI2l
Mgsinθ>F2cosθ,故金属棒受到沿导轨平面向上的摩擦力Ff
根据平衡条件可得,mgsinθ=F2cosθ+Ff
联立解得     Ff=mgsinθ-F2cosθ
解得:Ff=0.6N          
答:(1)电路中的电流为2A;
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为R2=4Ω时金属棒受到的摩擦力为0.6N.