Question

【题目】在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽L= 0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池。垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中。当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（框架与棒的电阻不计，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g=10m/s2）

Answer 1

【答案】

【解析】试题分析：由安培定则可知导体棒受到的安培力沿斜面向上，

当安培力较小，摩擦力方向向上时： （1分）

其中： （1分）

由闭合电路欧姆定律得： （1分）

以上联立： 代入数据解得： （2分）

当安培力较大，摩擦力方向向下时： （1分）

其中： （1分）

由闭合电路欧姆定律得：

以上联立： 代入数据解得： （2分）

故滑动变阻器R的取值范围应为1.6Ω≤R≤4.8Ω （1分）