Question

【題目】如圖所示，水平導軌間距為L=0.5m，導軌電阻忽略不計；導體棒ab的質量m=l kg，電阻R0=0.9Ω，與導軌接觸良好；電源電動勢E=10V，內阻r=0.1Ω，電阻R=4Ω；外加勻強磁場的磁感應強度B=5T，方向垂直于ab，與導軌平面成α=53°角；ab與導軌間動摩擦因數為μ=0.5（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），定滑輪摩擦不計，線對ab的拉力為水平方向，重力加速度g=10m/s2，ab處于靜止狀態(tài)．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：

（1）ab受到的安培力大小和方向．

（2）重物重力G的取值范圍．

Answer 1

【答案】（1）5N；方向：與水平成37°角斜向左上方（2）0.5NG7.5N

【解析】（1）由閉合電路的歐姆定律可得，

通過ab的電流方向：由a到b；

ab受到的安培力： ；

方向：與水平成37°角斜向左上方

（2）ab受力如圖所示，最大靜摩擦力：

由平衡條件得：

當最大靜摩擦力方向向右時：

當最大靜摩擦力方向向左時：

由于重物平衡，故

則重物重力的取值范圍為：0.5NG7.5N；