Question

12．如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L=1m．PM间接有一个电动势为E=6V，内阻r=1Ω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=0.2kg．棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M=0.4kg．棒与导轨的摩擦不计，导轨与棒的电阻不计，g取10m/s²，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向上．为了使物体保持静止，求滑动变阻器连入电路的阻值的大小．

Answer 1

分析 导体棒静止，安培力等于重力，再根据安培力表达式，结合平衡方程与闭合电路欧姆定律，即可求解．

解答 解：导体棒静止时，有
F_安=mg=4N
导体棒中的电流I为
$I=\frac{{F}_{安}}{BL}=2A$
设滑动变阻器阻值为R
$I=\frac{E}{R+r}$
解得
R=2Ω
答：滑动变阻器连入电路的阻值的大小2Ω

点评 掌握安培力表达式，理解平衡方程与闭合电路欧姆定律的应用．