Question

12．如圖所示，PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距L=1m．PM間接有一個電動勢為E=6V，內(nèi)阻r=1Ω的電源和一只滑動變阻器．導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m=0.2kg．棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量M=0.4kg．棒與導(dǎo)軌的摩擦不計(jì)，導(dǎo)軌與棒的電阻不計(jì)，g取10m/s²，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向豎直向上．為了使物體保持靜止，求滑動變阻器連入電路的阻值的大小．

Answer 1

分析 導(dǎo)體棒靜止，安培力等于重力，再根據(jù)安培力表達(dá)式，結(jié)合平衡方程與閉合電路歐姆定律，即可求解．

解答 解：導(dǎo)體棒靜止時，有
F_安=mg=4N
導(dǎo)體棒中的電流I為
$I=\frac{{F}_{安}}{BL}=2A$
設(shè)滑動變阻器阻值為R
$I=\frac{E}{R+r}$
解得
R=2Ω
答：滑動變阻器連入電路的阻值的大小2Ω

點(diǎn)評 掌握安培力表達(dá)式，理解平衡方程與閉合電路歐姆定律的應(yīng)用．