Question

4．如圖所示，在傾角為30°的斜面上，放置兩條寬L=0.5m的光滑平行導(dǎo)軌，將電源、滑動(dòng)變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒ab，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=0.3Ω，磁場(chǎng)方向垂直軌道所在平面，B=0.8T．欲使棒ab在軌道上保持靜止，滑動(dòng)變阻器的使用電阻R應(yīng)為多大？（g取10m/s²，其它電阻不計(jì)）

Answer 1

分析 由共點(diǎn)力平衡求的回路中的電流，結(jié)合閉合電路的歐姆定律求的電阻

解答 解：對(duì)導(dǎo)體棒受力分析可得：mgsin30°=BIL
解得：$I=\frac{mgsin30°}{BL}=\frac{0.2×10×0.5}{0.8×0.5}A=0.25A$
有閉合電路的歐姆定律可得：$I=\frac{E}{R+r}$
代入數(shù)據(jù)解得：R=47.7Ω
答：滑動(dòng)變阻器的使用電阻R應(yīng)為47.7Ω

點(diǎn)評(píng) 本題是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平衡問題，是磁場(chǎng)與力學(xué)知識(shí)的綜合，分析和計(jì)算安培力是關(guān)鍵