Question

【题目】质量为m=0.02 kg的通电细杆ab置于倾角θ=37°的平行放置的导轨上，导轨宽度为d=0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，磁感应强度B=2 T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示.现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆电流的范围.(cos530=sin 370=0.6 , cos370=sin530 =0.8，g取10 m／s2)

Answer 1

【答案】0.14 A≤I≤0.46 A

【解析】

当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值，此时通过ab的电流最大为；同理，当电流最小时，应该是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为，电流为．

正确地画出两种情况下的受力图如图所示，

由平衡条件列方程求解．

根据第一幅受力图列式如下：，，；

；

解上述方程得：；

根据第二幅受力图：，，，
解上述方程得：；

则通过ab杆的电流范围为：．