Question

【題目】如圖，在平行傾斜固定的導軌上端接入電動勢E＝50V，內阻r＝1Ω的電源和滑動變阻器R，導軌的寬度d＝0.2 m，傾角θ=37°。質量m＝0.11kg的細桿ab垂直置于導軌上，與導軌間的動摩擦因數μ＝0.5，整個裝置處在豎直向下的磁感應強度B＝2.2T的勻強磁場中，導軌與桿的電阻不計。現調節R使桿ab靜止不動。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2。求：

（1）桿ab受到的最小安培力F1和最大安培力F2；

（2）滑動變阻器R有效電阻的取值范圍。

Answer 1

【答案】（1）

（2）

【解析】試題分析：（1）由題意知：當棒具有向下的運動趨勢時所受安培力最小，當棒具有向上的運動趨勢時所受安培力最大，由物體平衡條件有：

聯解得：

（2）設導體棒所受安培力為時對應R的值為和，則有：

，

聯解得：，

則：。