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如圖所示，PQ和MN為水平、平行放置的金屬導軌，相距1m，導體棒ab跨放在導軌上，棒的質量m=0.2㎏，棒的中點用細繩經滑輪與物體相連，物體質量M=0.3㎏，棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，勻強磁場的磁感應強度B=2T，方向豎直向下，為了使物體勻速上升，應在棒中通入多大的電流？方向如何？
分析：若要保持物體勻速上升，受力必須平衡．由于M所受的最大靜摩擦力為0.5mg=1N，而M的重力為Mg=3N，要保持導體棒勻速上升，則安培力方向必須水平向左，則根據左手定則判斷電流的方向．根據平衡條件和安培力公式求出導體棒中電流的大�。�
解答：解：導體棒的最大靜摩擦力大小為fm=0.5mg=1N，M的重力為G=Mg=3N，則fm＜G，要保持導體棒勻速上升，則安培力方向必須水平向左，則根據左手定則判斷得知棒中電流的方向為由a到b．
根據受力分析，由平衡條件，則有F安=T+f=BIL，
所以I=
T+f
BL
=
3+1
2×1
A=2A
答：為了使物體勻速上升，應在棒中通入2A的電流，流過棒的電流方向為由a到b．
點評：此題是通電導體在磁場中平衡問題，要抓住靜摩擦力會外力的變化而變化，挖掘臨界條件進行求解．
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，PQ和MN為水平放置的平行金屬導軌，間距為L=1.0m，導體棒ab跨放在導軌上，棒的質量為m=20g，棒的中點用細繩經輕滑輪與物體c相連，物體c的質量M=30g，懸在空中．在垂直導軌平面方向存在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場，磁場方向豎直向上，重力加速度g取10m/s2．若導軌是粗糙的，且導體棒與導軌間的最大靜摩擦力為導體棒ab重力的0.5倍，若要保持物體c靜止不動，應該在棒中通入電流方向如何？電流大小的范圍是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，PQ和MN為水平平行放置的金屬導軌，相距L=1m．PM間接有一個電動勢為E=6V，內阻r=1Ω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=0.2kg，棒的中點用細繩經定滑輪與物體相連，物體的質量M=0.3kg．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10m/s2），勻強磁場的磁感應強度B=2T，方向豎直向下，為了使物體保持靜止，滑動變阻器連入電路的阻值不可能的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，PQ和MN為水平放置的平行金屬導軌，間距為l=1.0m，直流電源、電阻箱R串連接在兩根導軌之間．導體棒ab跨放在導軌上，棒的質量為m=20g，棒的中點用細繩經輕滑輪與物體c相連，物體c的質量M=30g．在垂直導軌平面方向存在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場，磁場方向豎直向上，重力加速g取10m/s2，導體棒與導軌間的最大靜摩擦為f為導體棒ab重力的0.5倍，電源電動勢E=10V，電源內阻、導軌的電阻、導體棒電阻均忽略不計，若要保持物體c靜止不動，電阻箱R的阻值變化范圍應為多大？流過棒的電流方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?浙江模擬）近年來，越來越高的摩天大廈在世界各地落成．日本東京的千年塔設計170層、840米高，而由西班牙著名建筑設計大師哈韋爾皮奧斯設計的上�！俺捍髲B”甚至將高達1249.9米．然而，至今普遍使用的鋼索吊掛式電梯已經不再適臺這樣的高度，因為需要的鋼索太長、太重會因承受不了自身的重量而斷裂．為此德國亞琛工業(yè)大學的科研人員設計出了一種磁動力電梯，其原理是利用移動的磁場來帶動電梯向上或向下運動．工作原理可簡化如下：如圖所示，PQ和MN是兩根平行豎直軌道，軌道間有垂直軌道平面的等大反向勻強磁場B1和B2，B1=B2=1T，兩磁場可向上作勻速運動．電梯轎廂固定在金屬框abcd內（轎廂未畫出）．現(xiàn)己知電梯載人時的總質量為m=1.0×104kg，運動時所受阻力f=1000N，金屬框垂直軌道的邊長Lcd=2m，兩磁場的寬度均與金屬框的邊長Lac相同，金屬框的總電阻為R=1.0×10-3Ω，某時段磁場以v0=10m/s的速度向上勻速運動，g=10m/s2求：
（1）電梯速度為零時，它的加速度為多大？
（2）電梯最后向上勻速運動的速度為多大？
（3）電梯向上勻速運動時，外界提供的能量轉變?yōu)殡娞輽C械能的效率？

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