Question

【题目】如图所示，水平导轨间距为L=1.0m，导轨电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.75kg，电阻R0=1.0Ω，与导轨接触良好，电源电动势E=9.0V，内阻r=0.50Ω，电阻R=4.0Ω，外加匀强磁场的磁感应强度B=1.5T，方向垂直于导体棒ab，且与导轨平面成角，导体棒ab与导轨间动摩擦因数为=0.20（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，细线对ab的拉力为水平方向，g取，导体棒ab处于静止状态。求 ：

(1)ab受到的安培力大小和方向；

(2)重物的重力G的取值范围。

Answer 1

【答案】(1)棒受安培力方向左上与竖直夹角为，；(2)

【解析】

解：(1)根据左手定则可得棒受安培力方向左上与竖直夹角为

由闭合电路的欧姆定律可得通过ab的电流：

ab受到的安培力：

(2)ab受力如图所示，最大静摩擦力：

由平衡条件得当最大静摩擦力方向向右时有：

当最大静摩擦力方向向左时有：

由于重物平衡，故：

则重物重力的取值范围为：