[题目]如图所示.水平导轨间距为L=0.5m.导轨电阻忽略不计,导体棒ab的质量m=1kg.电阻R0=0.9Ω.与导轨接触良好,电源电动势E=15V.内阻r=0.1Ω.电阻R=4Ω,外加匀强磁场的磁感应强度B=4T.方向垂直于ab.与导轨平面成α=53°角,ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).定滑轮摩擦不� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，水平导轨间距为L=0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=1kg，电阻R0=0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=15V，内阻r=0.1Ω，电阻R=4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=4T，方向垂直于ab，与导轨平面成α=53°角；ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10m/s2，ab处于静止状态．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：

（1）通过ab的电流大小和方向．

（2）ab受到的安培力大小和方向．

（3）重物重力G的取值范围．

【答案】（1）3A；由a到b （2）6N；与水平成37°角斜向左上方（3）

【解析】

通过闭合电路的欧姆定律可算出电流，进而算出安培力，由左手定则可判断安培力方向，通过动态平衡分析，分析出摩擦力的方向，即可解决问题。

（1）由闭合电路的欧姆定律可得，通过AB的电流为：

方向由a到b。

（2）AB受到的安培力为：

方向为与水平成37°角斜向左上方。

（3）AB受力如下图所示，最大静摩擦力：

由平衡条件得：当最大静摩擦力方向向右时：

当最大静摩擦力方向向左时：

由于重物平衡，故T=G，则重物重力的取值范围为：

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