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θ＝37°，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0.5，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，內阻不計，滑動變阻器的阻值滿足要求，其他部分電阻不計，g取10m/s²，為了保證ab處于靜止狀態(cosθ＝0.8)，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的調節范圍至少多大？

Answer 1

(1)16.5A　(2)1.5A　(3)0.9～10Ω

解析試題分析：(1)當金屬棒剛好不上滑是安培力最大，電流最大對金屬棒進行受力分析有

聯立解得
（2）當金屬棒剛好不下滑是安培力最小，電流最大對金屬棒進行受力分析有

聯立解得
（3）根據可得
解得
解得
所以R的調節范圍為0.9～10Ω
考點：共點力平衡
點評：本題中把安培力當成一個普通的力來分析，列出共點力平衡表達式求解。