题目内容
【题目】如图所示，在磁感应强度B＝1.0T，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成θ＝37°角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab．已知接在滑轨中的电源电动势E＝12V，内阻不计．ab杆长L＝0.5m，质量m＝0.2kg，杆与滑轨间的动摩擦因数μ＝0.1，滑轨与ab杆的电阻忽略不计．求：要使ab杆在滑轨上保持静止，滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化？(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留一位有效数字)
【答案】3Ω≤R≤5Ω
【解析】
ab杆在恰好不下滑和恰好不上滑这两种情况下的受力分析，当ab杆恰好不下滑时，如图甲所示:
由平衡条件得,沿斜面方向
垂直斜面方向
而
解得
R1＝5Ω
当ab杆恰好不上滑时，如图乙所示:
由平衡条件得,沿斜面方向
垂直斜面方向
而
解得:
R2＝3 Ω．
所以，要使ab杆保持静止，R的取值范围是3 Ω≤R≤5Ω．
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