题目内容

【题目】如图所示,水平导轨间距为L=1.0m,导轨电阻忽略不计,导体棒ab的质量m=0.75kg,电阻R0=1.0Ω,与导轨接触良好,电源电动势E=9.0V,内阻r=0.50Ω,电阻R=4.0Ω,外加匀强磁场的磁感应强度B=1.5T,方向垂直于导体棒ab,且与导轨平面成角,导体棒ab与导轨间动摩擦因数为=0.20(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,细线对ab的拉力为水平方向,g,导体棒ab处于静止状态。求

(1)ab受到的安培力大小和方向;

(2)重物的重力G的取值范围。

【答案】(1)棒受安培力方向左上与竖直夹角为(2)

【解析】

解:(1)根据左手定则可得棒受安培力方向左上与竖直夹角为

由闭合电路的欧姆定律可得通过ab的电流:

ab受到的安培力:

(2)ab受力如图所示,最大静摩擦力:

由平衡条件得当最大静摩擦力方向向右时有:

当最大静摩擦力方向向左时有:

由于重物平衡,故:

则重物重力的取值范围为:

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