Question

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，棒的中點用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量M＝0.3kg.棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T，方向豎直向下，求為使物體保持靜止，滑動變阻器連入電路的阻值為多大？設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，導(dǎo)軌與棒的電阻不計．(g取10m/s²)

 

 

Answer 1

2Ω≤R≤5Ω

導(dǎo)體棒受到的最大靜摩擦力為 F_f＝μF_N＝μmg＝0.5×0.2×10N＝1N

繩對導(dǎo)體棒的拉力 F_拉＝Mg＝0.3×10N＝3N

導(dǎo)體棒將要向左滑動時 BI_maxL＝F_f＋F_拉，I_max＝2A

由閉合電路歐姆定律 I_max＝＝  得R_max＝2Ω

導(dǎo)體棒將要向右滑動時 F_f＋BI_minL＝F_拉，I_min＝1A

由閉合電路歐姆定律 I_min＝＝   得R_max＝5Ω

滑動變阻器連入電路的阻值為 2Ω≤R≤5Ω.

 

解析:略