Question

【題目】如圖，在平行傾斜固定的導(dǎo)軌上端接入電動(dòng)勢(shì)E＝50V，內(nèi)阻r＝1Ω的電源和滑動(dòng)變阻器R，導(dǎo)軌的寬度d＝0.2 m，傾角θ=37°。質(zhì)量m＝0.11kg的細(xì)桿ab垂直置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，整個(gè)裝置處在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌與桿的電阻不計(jì)。現(xiàn)調(diào)節(jié)R使桿ab靜止不動(dòng)。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2。求：

（1）桿ab受到的最小安培力F1和最大安培力F2；

（2）滑動(dòng)變阻器R有效電阻的取值范圍。

Answer 1

【答案】（1）

（2）

【解析】試題分析：（1）由題意知：當(dāng)棒具有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)所受安培力最小，當(dāng)棒具有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)所受安培力最大，由物體平衡條件有：

聯(lián)解得：

（2）設(shè)導(dǎo)體棒所受安培力為時(shí)對(duì)應(yīng)R的值為和，則有：

，

聯(lián)解得：，

則：。