Question

如圖所示，相距20cm的平行金屬導軌所在平面與水平面夾角，現在導軌上放一質量為330g的金屬棒ab，它與導軌間動摩擦因數為0.50，整個裝置處于磁感應強度為2T的豎直向上勻強磁場中，導軌所接電源的電動勢為15V，電阻不計，滑動變阻器的阻值滿足要求，其他部分電阻不計，取，為了保證ab處于靜止狀態，則：

（1）ab通入的最大電流為多少？
（2）ab通入的最小電流為多少？
（3）R的調節范圍是多大？

Answer 1

（1）16.5A（2）1.5A（3）0.91~10

解析試題分析：（1）ab通過最大電流時，受力分析如圖，此時靜摩擦力最大，，方向沿斜面向下，由平衡條件得：

得
 解得

（2）
解得：


（3）當ab中電流最小時，變阻器阻值為：
當ab中電流最強時，變阻器阻值為： ，
所以為保持ab靜止，R的調節范圍為0.91~10
考點：此題考查靜摩擦力、安培力的大小和方向及力的平衡條件問題。