Question

【題目】如右圖所示，水平放置的兩導(dǎo)軌P、Q間的距離L＝0.5 m，垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T，垂直于導(dǎo)軌放置的ab棒的質(zhì)量m＝1 kg，系在ab棒中點(diǎn)的水平繩跨過(guò)定滑輪與重量G＝3 N的物塊相連．已知ab棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝10 V、內(nèi)阻r＝0.1 Ω，導(dǎo)軌的電阻及ab棒的電阻均不計(jì)．要想ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，R應(yīng)在哪個(gè)范圍內(nèi)取值？(g取10 m/s2)

Answer 1

【答案】1.9 Ω≤R≤9.9 Ω

【解析】依據(jù)物體的平衡條件可得，

ab棒恰不右滑時(shí)：

G－μmg－BI1L＝0

ab棒恰不左滑時(shí)：

G＋μmg－BI2L＝0

依據(jù)閉合電路歐姆定律可得：

E＝I1(R1＋r)

E＝I2(R2＋r)

由以上各式代入數(shù)據(jù)可解得：

R1＝9.9 Ω，R2＝1.9 Ω

所以R的取值范圍為：

1．9 Ω≤R≤9.9 Ω.