Question

【题目】如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L＝1 m。PM间接有一个电动势为E＝6 V，内阻r＝1 Ω的电源和一只滑动变阻器。导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2 kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.3 kg。棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g取10 m/s2)，匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，方向竖直向下，求为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值范围是多少。

Answer 1

【答案】

【解析】

当棒刚要向右滑动时，轨道对棒的静摩擦力向左达到最大，此时电路中电流最小，设为，由平衡条件得：

解得：

此时变阻器接入电路的电阻最大，设为，由欧姆定律得：

当棒刚要向左滑动时，轨道对棒的静摩擦力向右达到最大，此时电路中电流最大，设为，由平衡条件得：

解得：

此时变阻器接入电路的电阻最小，设为，由欧姆定律得：

所以为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值范围为：