Question

【題目】在傾角θ=30°的斜面上，固定一金屬框，寬L= 0.25m，接入電動勢E=12V、內(nèi)阻不計的電池。垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab，它與框架的動摩擦因數(shù)為，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時，可使金屬棒靜止在框架上？（框架與棒的電阻不計，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，g=10m/s2）

Answer 1

【答案】

【解析】試題分析：由安培定則可知導(dǎo)體棒受到的安培力沿斜面向上，

當(dāng)安培力較小，摩擦力方向向上時： （1分）

其中： （1分）

由閉合電路歐姆定律得： （1分）

以上聯(lián)立： 代入數(shù)據(jù)解得： （2分）

當(dāng)安培力較大，摩擦力方向向下時： （1分）

其中： （1分）

由閉合電路歐姆定律得：

以上聯(lián)立： 代入數(shù)據(jù)解得： （2分）

故滑動變阻器R的取值范圍應(yīng)為1.6Ω≤R≤4.8Ω （1分）