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如图11-2-15所示,在倾角为300的斜面上,放置两条宽L=0.5m的平行导轨,将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上,在导轨上横放一根质量m=0.2kg的金属杆ab,电源电动势E=12V,内阻r=0.3Ω,金属杆与导轨间最大静摩擦力为fm=0.6N,磁场方向垂直轨道所在平面,B=0.8T.金属杆ab的电阻为0.2Ω,导轨电阻不计.欲使杆的轨道上保持静止,滑动变阻器的使用电阻的范围多大?(g取10m/s2)

2.5Ω≤R≤11.5Ω


解析:

重力沿斜面向下的分力G1=mgsin300=1.0N>fm,所以在没有安培力的情况下,金属杆ab将下滑.金属杆ab所受的安培力方向沿斜面向上,如果所取电阻较小,电流强度较大,则安培力BIL可能大于金属杆ab的重力沿斜面方向的分力G1,金属杆ab有向上滑动的趋势,静摩擦力沿斜面向下,当静摩擦力为最大值时,金属杆ab处于临界状态;反之,如果所取电阻较大,电流强度较小,则安培力BIL可能小于G1,金属杆ab有向下滑动的趋势,静摩擦力沿斜面向上,当静摩擦力为最大值时,金属杆ab又处于临界状态;在两个临界状态的临界条件分别为:,对应的电流强度A,根据闭合电路欧姆定律最小电阻和最大电阻

练习册系列答案
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磁场具有能量,磁场中单位体积具有的能量叫能量密度,其值为B22μ,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一常数.为了近似求出条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B,某学生用一根端面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图11-2-15所示.因为拉力所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可求得磁感应强度B与F、A之间的关系为B=________.

图11-2-15

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如图11-2-15所示,处在O点的波源形成简谐横波沿+x方向传播,该波经2 s恰传至Q点,则这列波的传播速度和质点P开始运动的方向应是

图11-2-15


  1. A.
    5.5 m/s,沿+y方向
  2. B.
    5.5 m/s,沿-y方向
  3. C.
    6.0 m/s,沿+y方向
  4. D.
    7.0 m/s,沿-y方向

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