Question

【题目】如图所示，水平导轨间距为L=0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=l kg，电阻R0=0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=10V，内阻r=0.1Ω，电阻R=4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=5T，方向垂直于ab，与导轨平面成α=53°角；ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10m/s2，ab处于静止状态．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：

（1）ab受到的安培力大小和方向．

（2）重物重力G的取值范围．

Answer 1

【答案】（1）5N；方向：与水平成37°角斜向左上方（2）0.5NG7.5N

【解析】（1）由闭合电路的欧姆定律可得，

通过ab的电流方向：由a到b；

ab受到的安培力： ；

方向：与水平成37°角斜向左上方

（2）ab受力如图所示，最大静摩擦力：

由平衡条件得：

当最大静摩擦力方向向右时：

当最大静摩擦力方向向左时：

由于重物平衡，故

则重物重力的取值范围为：0.5NG7.5N；