Question

【題目】如圖所示，水平導軌間的距離L＝0.5 m，豎直方向的勻強磁場磁感強度B＝2 T，質量m＝1 kg的導體棒ab垂直導軌放置， 重G＝3N的物塊與ab棒通過細線相連，ab棒與導軌間的動摩擦因數μ＝0.2（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），電源的電動勢E＝10 V，r＝0.1 Ω，導軌的電阻不計，ab棒電阻也不計，則要使ab棒處于靜止狀態，滑動變阻器R的最小值為（g取10 m/s2）

A. Ω

B. 0Ω

C. 1.9 Ω

D. 0.5Ω

Answer 1

【答案】C

【解析】

若要保持ab靜止不動，受力必須平衡．由于M所受的最大靜摩擦力為0.2mg=2N，而M的重力為Mg=3N，要保持導體棒靜止，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。接入滑動變阻器阻值最小時，導體棒受到向左的安培力最大，此時導體棒同時受最大靜摩擦力，方向水平向右和繩子拉力。

當滑動變阻器接入電路電阻阻值最小時，電路中電流最大，此時導體棒ab恰好不向左滑，根據平衡關系得：

由閉合電路歐姆定律得：

安培力：

聯立解得：

故本題選C。