解：金属棒受重力mg、安培力F和支持力F_N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= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =1.5T

当滑动变阻器的电阻为R₂=4Ω时，电流 I₂= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ A=1A

又 F₂=BI₂l=1.5×1×0.5N=0.75N

mgsinθ=0.2×10×sin37°=1.2N

∴mgsinθ＞F₂cosθ，故金属棒受到沿导轨平面向上的摩擦力F_f

根据平衡条件可得，mgsinθ=F₂cosθ+F_f

联立解得：F_f=mgsinθ﹣F₂cosθ=0.2×10×sin37°﹣0.75×cos37°=0.6N

答：当滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω时金属棒受到的摩擦力为0.6N．

2016-2017学年江西省抚州市临川实验学校高二上学期期末物理试卷