Question

如图所示，相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角θ＝37°，现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab，它与导轨间动摩擦因数为0.5，整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中，导轨所接电源的电动势为15V，内阻不计，滑动变阻器的阻值满足要求，其他部分电阻不计，g取10m/s²，为了保证ab处于静止状态(cosθ＝0.8)，则：
（1）ab通入的最大电流为多少？ 
（2）ab通入的最小电流为多少？
（3）R的调节范围至少多大？

Answer 1

(1)16.5A　(2)1.5A　(3)0.9～10Ω

解析试题分析：(1)当金属棒刚好不上滑是安培力最大，电流最大对金属棒进行受力分析有

联立解得
（2）当金属棒刚好不下滑是安培力最小，电流最大对金属棒进行受力分析有

联立解得
（3）根据可得
解得
解得
所以R的调节范围为0.9～10Ω
考点：共点力平衡
点评：本题中把安培力当成一个普通的力来分析，列出共点力平衡表达式求解。