Question

【題目】如圖所示，PQ和MN為水平平行放置的金屬導軌，相距L＝1 m。PM間接有一個電動勢為E＝6 V，內阻r＝1 Ω的電源和一只滑動變阻器。導體棒ab跨放在導軌上，棒的質量為m＝0.2 kg，棒的中點用細繩經(jīng)定滑輪與物體相連，物體的質量M＝0.3 kg。棒與導軌的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，導軌與棒的電阻不計，g取10 m/s2)，勻強磁場的磁感應強度B＝2 T，方向豎直向下，求為了使物體保持靜止，滑動變阻器連入電路的阻值范圍是多少。

Answer 1

【答案】

【解析】

當棒剛要向右滑動時，軌道對棒的靜摩擦力向左達到最大，此時電路中電流最小，設為，由平衡條件得：

解得：

此時變阻器接入電路的電阻最大，設為，由歐姆定律得：

當棒剛要向左滑動時，軌道對棒的靜摩擦力向右達到最大，此時電路中電流最大，設為，由平衡條件得：

解得：

此時變阻器接入電路的電阻最小，設為，由歐姆定律得：

所以為了使物體保持靜止，滑動變阻器連入電路的阻值范圍為：