Question

【題目】如圖所示，水平導軌間距為L=0.5m，導軌電阻忽略不計；導體棒ab的質量m=1kg，電阻R=0.9Ω，與導軌接觸良好；電源電動勢E=10V，內阻r=0.1Ω，電阻R=4Ω；外加勻強磁場的磁感應強度B=5T，方向垂直于ab，與導軌平面成α=角；ab與導軌間動摩擦因數為μ=0.5（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），定滑輪摩擦不計，ab與重物由繞過定滑輪的細線相連，線對ab的拉力為水平方向，重力加速度g=10m/s2，ab處于靜止狀態（已知sin=0.8，cos=0.6）求：

（1）ab受到的安培力大小和方向；

（2）重物重力G的取值范圍．

Answer 1

【答案】（1）2A；a到b（2）

【解析】

(1)由閉合電路的歐姆定律可得，通過ab的電流

代入數據得

方向：由a到b；

(2)ab受到的安培力

ab受力如圖所示，

最大靜摩擦力：

由平衡條件得：當最大靜摩擦力方向向右時

當最大靜摩擦力方向向左時

由于重物平衡，故

則重物重力的取值范圍為