Question

如圖所示，相距20cm的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ＝37°，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的豎直向上勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌所接電源的電動(dòng)勢(shì)為15V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值滿足要求，其他部分電阻不計(jì)，g取10m/s²，為了保證ab處于靜止?fàn)顟B(tài)(cosθ＝0.8)，則：

（1）ab通入的最大電流為多少？ 

（2）ab通入的最小電流為多少？

（3）R的調(diào)節(jié)范圍至少多大？

 

Answer 1

【答案】

(1)16.5A　(2)1.5A　(3)0.9～10Ω

【解析】

試題分析：(1)當(dāng)金屬棒剛好不上滑是安培力最大，電流最大對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析有

聯(lián)立解得

（2）當(dāng)金屬棒剛好不下滑是安培力最小，電流最大對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析有

聯(lián)立解得

（3）根據(jù)可得

解得

解得

所以R的調(diào)節(jié)范圍為0.9～10Ω

考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡

點(diǎn)評(píng)：本題中把安培力當(dāng)成一個(gè)普通的力來分析，列出共點(diǎn)力平衡表達(dá)式求解。