题目内容
如图所示,PQ和
为水平放置的平行金属导轨,间距为
=1.0m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为
=20g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连,物体c的质量
=30g,悬在空中。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10m/
.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,应该在棒中通入电流大小的范围是多少?方向如何?
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因导轨粗糙,设棒和导轨之间的最大静摩擦力为f.因为
。
所以安培力方向水平向左,大小为
. 由左手定则,电流从a
b通过导体棒。
若
,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同,设此时电流为
,
即有
,
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
,
即有
解得
.
即ab棒中的电流为 1.0A≤I≤2.0A
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