精英家教網(wǎng)如圖所示，有一金屬棒ab，質(zhì)量m=5g，電阻R=0.1Ω，可以無摩擦地在兩條軌道上滑行，軌道間的距離d=10cm，電阻不計，軌道平面與水平面間的夾角θ=53°，整個裝置置于磁感應(yīng)強度B=0.4T，方向豎直向上的勻強磁場中，回路中電源的電動勢E=2V，內(nèi)阻r=0.1Ω．求變阻器R0多大時，可使金屬棒在軌道上保持靜止（sin53°=0.8，cos53°=0.6）．
分析：金屬棒與軌道間的摩擦力為零，此時金屬棒受重力、支持力和向右的安培力，根據(jù)平衡條件求解安培力，然后根據(jù)安培力公式和閉合電路歐姆定律列式求解變阻器阻值；
解答：精英家教網(wǎng)解：ab棒受力如圖所示，由平衡條件得：
mgsinθ=BIdcosθ   
由閉合電路歐姆定律得：I=
E
R0+R+r

解兩式得：R0=1.67Ω．
答：變阻器R0為1.67Ω時，可使金屬棒在軌道上保持靜止
點評：本題比較簡單，結(jié)合安培力特點考查了物體的平衡，注意公式F=BIL的應(yīng)用條件，以及公式中各個物理量的含義．
練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，有一金屬棒cd重為G，長為L，電阻為R，用質(zhì)量不計的導(dǎo)線將其兩端焊接，并在ab兩點將它懸掛起來，接在電壓為E的電源上．當(dāng)加一個與abcd平面平行的均勻磁場時，平面abcd偏過豎直方向θ角，金屬棒恰好處于平衡狀態(tài)，求：
（1）此時棒受到的磁場力為多大？方向如何？
（2）磁場的磁感應(yīng)強度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，有一金屬棒ab，質(zhì)量m=40g，電阻R=2.8Ω，可以無摩擦地在兩條軌道上滑動，軌道間的距離d=20cm，電阻不計，軌道平面與水平面間的夾角α=37，置于豎直向上的勻強磁場中，回路中電池的電動勢E=2v，內(nèi)電阻r=0.2Ω，問磁感應(yīng)強度B為多大時，金屬棒恰好靜止？(sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s)

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