Question

【題目】如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L=1.0m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=0.75kg，電阻R0=1.0Ω，與導(dǎo)軌接觸良好，電源電動(dòng)勢(shì)E=9.0V，內(nèi)阻r=0.50Ω，電阻R=4.0Ω，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.5T，方向垂直于導(dǎo)體棒ab，且與導(dǎo)軌平面成角，導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.20（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），定滑輪摩擦不計(jì)，細(xì)線對(duì)ab的拉力為水平方向，g取，導(dǎo)體棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。求 ：

(1)ab受到的安培力大小和方向；

(2)重物的重力G的取值范圍。

Answer 1

【答案】(1)棒受安培力方向左上與豎直夾角為，；(2)

【解析】

解：(1)根據(jù)左手定則可得棒受安培力方向左上與豎直夾角為

由閉合電路的歐姆定律可得通過(guò)ab的電流：

ab受到的安培力：

(2)ab受力如圖所示，最大靜摩擦力：

由平衡條件得當(dāng)最大靜摩擦力方向向右時(shí)有：

當(dāng)最大靜摩擦力方向向左時(shí)有：

由于重物平衡，故：

則重物重力的取值范圍為：