Question

【題目】如圖所示，兩根平行金屬導軌處于同一水平面內，相距L=0.2m，導軌的左端M、N用電源E=12V連接，導軌上停放著一金屬桿，桿的電阻R=2Ω，質量為m=20g，金屬棒與金屬導軌間的動摩擦系數μ=0.2，設其最大的靜摩擦力等于滑動摩擦力。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B大小為0.5T。電源內阻、導軌電阻均不計，取g=10 m/s2。現閉合電鍵K后，金屬棒在導軌上恰好能開始滑動，求此時:

（1）金屬棒所受到的安培力大小．

（2）滑動變阻器R0接入電路中的阻值．

Answer 1

【答案】（1）0.04 N（2）28 Ω

【解析】（1）金屬棒靜止在金屬導軌上受力平衡， ，

代入數據得；

（2）由，得I=

設滑動變阻器接入電路的阻值為，根據閉合電路歐姆定律得：

解得。