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    15．如图所示，PQ和MN为水平放置的平行金属导轨，间距为L=1.0m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=20g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M=30g．在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向竖直向上．导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力可视为滑动摩擦力，若要保持物体c静止不动，重力加速度g取10m/s2，求：
    （1）导体棒中电流的方向如何？
    （2）导体棒中电流大小的范围？

    分析 若要保持物体c静止不动，受力必须平衡．由于M所受的最大静摩擦力为0.5mg=0.1N，而M的重力为Mg=0.3N，要保持导体棒静止，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断电流的方向．
    分两种情况研究：安培力大于Mg和安培力小于Mg进行讨论，根据平衡条件和安培力公式求出导体棒中电流的范围．

    解答 解：导体棒的最大静摩擦力大小为fm=0.5mg=0.1N，M的重力为G=Mg=0.3N，则fm＜G，要保持导体棒静止，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b．
    若BIl＞Mg，则导体棒所受的静摩擦力方向水平向右，设此时电流为I1，
    则由平衡条件有  BI1l-Mg≤fm，
    解得，I1≤2A
    若BIl＜Mg，则导体棒所受的静摩擦力方向水平向左，设此时电流为I2，
    则由平衡条件有 Mg-BI2l≤fm，
    解得，I2≥1A
    即ab棒中电流为1A≤I≤2A
    答：（1）导体棒中电流的方向为由a到b；
    （2）导体棒中电流大小的范围1A≤I≤2A．

    点评 此题是通电导体在磁场中平衡问题，要抓住静摩擦力会外力的变化而变化，挖掘临界条件进行求解．

    练习册系列答案
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    A．两物体的速度大小之比为$\frac{R}{{R}^{2}-{h}^{2}}$$\sqrt{（R+h）R}$
    B．两物体的速度大小之比为$\frac{R}{{R}^{2}-{h}^{2}}$$\sqrt{Rh}$
    C．两物体的加速度大小之比为$\frac{{R}^{3}}{（R+h）^{2}（R-h）}$
    D．两物体的加速度大小之比为$\frac{R+h}{R-h}$

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    B．若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大
    C．转速增加，C物先滑动
    D．转速增加，A物比B物先滑动

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    A．汽车在前5秒内的牵引力为4×103 NB．汽车在前5秒内的牵引力为6×103 N
    C．汽车的额定功率为60 kWD．汽车的最大速度为30 m/s

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    A．图中加速器出口射出的是带正电粒子
    B．D形盒的狭缝间所加的电压是直流电压
    C．强磁场对带电粒子做功，使其动能增大
    D．粒子在加速器中的半径越大，周期越长

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    20．下列说法中正确的是（　　）
    A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
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    C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
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