Question

如图所示，相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角，现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab，它与导轨间动摩擦因数为0.50，整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中，导轨所接电源的电动势为15V，电阻不计，滑动变阻器的阻值满足要求，其他部分电阻不计，取，为了保证ab处于静止状态，则：

（1）ab通入的最大电流为多少？
（2）ab通入的最小电流为多少？
（3）R的调节范围是多大？

Answer 1

（1）16.5A（2）1.5A（3）0.91~10

解析试题分析：（1）ab通过最大电流时，受力分析如图，此时静摩擦力最大，，方向沿斜面向下，由平衡条件得：

得
 解得

（2）
解得：


（3）当ab中电流最小时，变阻器阻值为：
当ab中电流最强时，变阻器阻值为： ，
所以为保持ab静止，R的调节范围为0.91~10
考点：此题考查静摩擦力、安培力的大小和方向及力的平衡条件问题。