Question

【題目】如圖所示，水平放置的兩導軌P、Q間的距離L＝0．5 m，垂直于導軌平面的豎直向上的勻強磁場的磁感應強度B＝2 T，垂直于導軌放置的ab棒的質量m＝1 kg，系在ab棒中點的水平繩跨過定滑輪與重量G＝3 N的物塊相連。已知ab棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0．2，電源的電動勢E＝10 V、內阻r＝0．1 Ω，導軌的電阻及ab棒的電阻均不計。要想ab棒處于靜止狀態(tài)，電阻R應在哪個范圍內取值？（g取10 m/s2）

Answer 1

【答案】1．9 Ω≤R≤9．9 Ω

【解析】依據(jù)物體的平衡條件可得

ab棒恰不右滑時：G－μmg－BI1L＝0

ab棒恰不左滑時：BI2L－G－μmg＝0

依據(jù)閉合電路歐姆定律可得：

E＝I1（R1＋r）

E＝I2（R2＋r）

由以上各式代入數(shù)據(jù)可解得：

R1＝9．9 Ω，R2＝1．9 Ω

所以R的取值范圍為：1．9 Ω≤R≤9．9 Ω