如圖所示，相距20cm的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ＝37°，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為0.5，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的豎直向上勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌所接電源的電動勢為15V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動變阻器的阻值滿足要求，其他部分電阻不計(jì)，g取10m/s2，為了保證ab處于靜止?fàn)顟B(tài)(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(diào)節(jié)范圍至少多大？

 

【答案】

(1)16.5A　(2)1.5A　(3)0.9～10Ω

【解析】

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

聯(lián)立解得

（2）當(dāng)金屬棒剛好不下滑是安培力最小，電流最大對金屬棒進(jìn)行受力分析有

聯(lián)立解得

（3）根據(jù)可得

解得

解得

所以R的調(diào)節(jié)范圍為0.9～10Ω

考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡

點(diǎn)評：本題中把安培力當(dāng)成一個普通的力來分析，列出共點(diǎn)力平衡表達(dá)式求解。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，相距20cm的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ=37°，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為0.5，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的豎直向上勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌所接電源的電動勢為15V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動變阻器的阻值滿足要求，其他部分電阻不計(jì)，g取10m/s2，為了保證ab處于靜止?fàn)顟B(tài)（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(diào)節(jié)范圍多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，相距20cm的兩根光滑平行銅導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面傾角為a=37°，上面放著質(zhì)量為80g的金屬桿ab，整個裝置放在B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中．
（1）若磁場方向豎直向下，要使金屬桿靜止在軌道上，必須通以多大的電流？
（2）若磁場方向垂直斜面向下，要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上，必須通以多大的電流？

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科目：高中物理 來源：2013屆江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三12月質(zhì)量檢測物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，相距20cm的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ＝37°，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為0.5，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的豎直向上勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌所接電源的電動勢為15V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動變阻器的阻值滿足要求，其他部分電阻不計(jì)，g取10m/s2，為了保證ab處于靜止?fàn)顟B(tài)(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(diào)節(jié)范圍至少多大？

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年江西省四校聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，相距20cm的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為0.50，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的豎直向上勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌所接電源的電動勢為15V，電阻不計(jì)，滑動變阻器的阻值滿足要求，其他部分電阻不計(jì)，取，為了保證ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，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(diào)節(jié)范圍是多大？

 

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