Question

如圖所示，在絕緣的水平桌面上，固定著兩個(gè)圓環(huán)，它們的半徑相等，環(huán)面豎直、相互平行，間距是20 cm，兩環(huán)由均勻的電阻絲制成，電阻都是9 Ω，在兩環(huán)的最高點(diǎn)a和b之間接有一個(gè)內(nèi)阻為0.5 Ω的直流電源，連接導(dǎo)線的電阻可忽略不計(jì)，空間有豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為3.46×10^-1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。  一根長(zhǎng)度等于兩環(huán)間距、質(zhì)量為10 g，電阻為1.5 Ω的均勻?qū)�體棒水平地置于兩環(huán)內(nèi)側(cè)，不計(jì)與環(huán)間的摩擦，當(dāng)將棒放在其兩端點(diǎn)與兩環(huán)最低點(diǎn)之間所夾圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角均為θ=60°時(shí)，棒剛好靜止不動(dòng)，試求電源的電動(dòng)勢(shì)ε（取g=10 m/s²)。

Answer 1

解：導(dǎo)體棒的受力分析如圖所示，則據(jù)牛頓第二定律

有：F=mg·tan60°

且F=BIL

所以：I=ε

ε=

由電路可以求得R=5.5 Ω

代入數(shù)值可得：ε=15 V。