题目内容
【题目】如图所示，水平导轨间距为L=0.5 m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=1 kg，电阻R0=0.9 Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=10 V，内阻r=0.1 Ω，电阻R=4 Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=5 T，方向垂直于ab，与导轨平面成夹角α=53°；ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10 m/s2，ab处于静止状态。已知sin 53°=0.8，cos 53°=0.6。求：
（1）通过ab的电流大小和方向；
（2）ab受到的安培力大小；
（3）重物重力G的取值范围。
【答案】（1）I=2A，方向从a流向b（2）5N（3）
【解析】（1）由闭合电路的欧姆定律可得，通过ab的电流
，方向：由a到b；
（2）ab受到的安培力： 
；
（3）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： 
当最大静摩擦力方向向左时： 
由于重物平衡，故： 
则重物重力的取值范围为： 
；
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