Question

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2-3-14所示.现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆静止不动，通过杆电流的范围为多少？(g取10 m／s²)?

图2-3-14

Answer 1

思路分析：杆中的电流为→b，所受安培力方向平行导轨向上.当电流较大时，导体有向上运动趋势，所受静摩擦力沿轨道向下，当通过的电流最大为时，磁场力达最大值，沿轨道向下的静摩擦增至最大值；同理，当电流最小时，导体有沿轨道向上的最大静摩擦力，设此时安培力为.?

图2-3-15

正确画出两种情况下的侧视受力图，由平衡条件列方程即可求解.?

解：如图2-3-15中、b所示，画出侧视受力图，建立坐标系.在图中，由平衡条件得

＝0①?

＝0②?

??③?

④?

联立①②③④式解得＝0.46 A??

在图b中，由平衡条件得?

＝0⑤?

＝0⑥?

?⑦?

⑧?

联立⑤⑥⑦⑧式解得＝0.14 A.?

答案：0.14 A≤I≤0.46 A