Question

【题目】如图所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为l＝1.0 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝20 g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M＝30 g．在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B＝0. 2 T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10 m/s2.若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？

Answer 1

【答案】1.0 A≤I≤2.0 A 由a到b

【解析】试题分析：因导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为Ff，若BIl>Mg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为I1，即有

BI1l－Mg≤Ff＝0.5 mg，

解得；

若BIl<Mg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反，设此时电流为I2，即有

Mg－BI2l≤Ff＝0.5 mg，

解得

即ab棒中的电流为1. 0 A≤I≤2.0 A.根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a到b.