Question

1．如圖，質量為m=0.5kg，長L=1m的通電導體棒在安培力的作用下靜止在37⁰傾角的光滑絕緣框架上，磁場垂直于框架所在的平面向下（磁場范圍足夠大），右側回路電源電動勢E=8V，內阻r=1Ω，電動機的額定功率8W，額定電壓4V，且正常工作．求磁場的磁感強度是多少？（cos37°=0.8，sin37°=0.6）

Answer 1

分析 由P=UI求出電動機中的電流，由串并聯(lián)電路的電壓關系得到內電阻上的電壓，由歐姆定律得到干路電流，進而得到磁場中導線的電流，由平衡條件得到安培力，由安培力公式得到B．

解答 解：電動機的電流為 I₁=$\frac{P}{U}$=$\frac{8}{4}$A=2A   
流過電源的電流 I=$\frac{E-U}{r}$=$\frac{8-4}{1}$A=4A   
所以流過導體棒的電流 I₂=I-I₁=4-2=2A  
對導體棒，由平衡條件有：mgsin37°=BI₂L   
可得：B=1.5T  
答：磁場的磁感強度是1.5T．

點評 本題借助安培力與電路問題考查了平衡條件的應用，是一道很好的綜合題．