Question

【题目】如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L=lm．PM间接有一个电动势为E=6V，内阻不计的电源和一只滑动变阻器，导体棒ab跨放在导轨上并与导轨　接触良好，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮 与物体相连，物体的质量M=0.3kg.棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g取10m／s2），匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是

A. 2Ω B. 4Ω

C. 5Ω D. 6Ω

Answer 1

【答案】D

【解析】

分析导体棒的受力情况，当棒刚要向右滑动时，轨道对棒的静摩擦力向左达到最大，此时导体棒所受的安培力最小，电路中电流最小，根据平衡条件和安培力公式求出电路中电流的最大值，由欧姆定律得到滑动变阻器连入电路电阻的最大值；当棒刚要向左滑动时，轨道对棒的静摩擦力向右达到最大，此时导体棒所受的安培力最大，电路中电流最大，根据平衡条件和安培力公式求出电路中电流的最大值，由欧姆定律得到滑动变阻器连入电路电阻的最小值；即可得到变阻器接入电路的电阻范围，再选择；

导体棒水平方向受到向右的绳的拉力、向左的安培力和静摩擦力；

当棒刚要向右滑动时，轨道对棒的静摩擦力向左达到最大，此时电路中电流最小，设为I1，由平衡条件得：，得：，此时变阻器接入电路的电阻最大，设为R1，由欧姆定律得：；

当棒刚要向左滑动时，轨道对棒的静摩擦力向右达到最大，此时电路中电流最大，设为I2，由平衡条件得：，得：，此时变阻器接入电路的电阻最小，设为R2，由欧姆定律得：，所以为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值范围为，不可能是，故A、B、C正确，D错误；

不可能的故选D。