如图所示,电源电动势E=2V,内电阻r=0.5Ω,竖直平面内的导轨电阻可忽略,金属棒的质量m=0.1Kg,电阻R=0.5
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解题思路:导体棒受重力、轨道的弹力、安培力和摩擦力处于平衡,根据受力平衡,判断出安培力的方向,从而得出磁感应强度的方向;根据平衡条件求解摩擦力和安培力,根据安培力公式和闭合电路欧姆定律列式求解磁感应强度大小.

导体棒受重力、轨道的弹力、安培力和摩擦力处于平衡,安培力向内,根据左手定则,磁场方向竖直向下;

安培力:

F=BIL

电流强度:

I=

E

R+r

由平衡条件,水平方向:

FN=F

竖直方向:

μFN=mg

解得:

B=

mg(R+r)

μLE=

0.1×10×(0.5+0.5)

0.4×0.2×2=6.25T

答:磁感应强度竖直向下,大小至少为6.25T.

点评:

本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;安培力.

考点点评: 本题是简单的力电综合问题,关键是根据平衡条件求解力,然后结合闭合电路欧姆定律公式、安培力公式列式求解.