Question

【題目】在傾角θ=30°的斜面上，固定一金屬框，寬l=0.25 m，接入電動勢E=12 V、內阻不計的電池.垂直框面放有一根質量m=0.2 kg的金屬棒ab，它與框架的動摩擦因數為μ=，整個裝置放在磁感應強度B＝0.8 T的垂直框面向上的勻強磁場中（如圖）.當調節滑動變阻器R的阻值在什么范圍內時，可使金屬棒靜止在框架上.（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，框架與棒的電阻不計）

Answer 1

【答案】1.6 Ω≤R≤4.8 Ω

【解析】

由安培定則可知導體棒受到的安培力沿斜面向上，

當安培力較小，摩擦力方向向上時：

其中：

由閉合電路歐姆定律得：

以上聯立：

代入數據解得：

當安培力較大，摩擦力方向向下時：

其中：

由閉合電路歐姆定律得：

以上聯立：

代入數據解得：

故滑動變阻器R的取值范圍應為

1.6 Ω≤R≤4.8 Ω