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相距为20cm的平行金属导轨倾斜放置,如图1.03,导轨所在平面与水平面的夹角为,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦系数为,整个装置处于磁感应强度B=2T

网友投稿  2022-12-16 00:00:00  零零社区

◎ 题目

相距为20cm的平行金属导轨倾斜放置,如图1.03,导轨所在平面与水平面的夹角为,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦系数为,整个装置处于磁感应强度B=2T的竖直向上的匀强磁场中,导轨所接电源电动势为15V,内阻不计,滑动变阻器的阻值可按要求进行调节,其他部分电阻不计,取,为保持金属棒ab处于静止状态,求:

(1)ab中通入的最大电流强度为多少?
(2)ab中通入的最小电流强度为多少?

 
 
 
 
 
 

◎ 答案

16.5A     1.5A

◎ 解析

导体棒ab在重力、静摩擦力、弹力、安培力四力作用下平衡,由图2中所示电流方向,可知导体棒所受安培力水平向右。当导体棒所受安培力较大时,导体棒所受静摩擦力沿导轨向下,当导体棒所受安培力较小时,导体棒所受静摩擦力沿导轨向上。

(1)ab中通入最大电流强度时受力分析如图2,此时最大静摩擦力沿斜面向下,建立直角坐标系,由ab平衡可知,x方向:

y方向:由以上各式联立解得:

(2)通入最小电流时,ab受力分析如图3所示,此时静摩擦力,方向沿斜面向上,建立直角坐标系,由平衡有:
x方向:
y方向:
联立两式解得:

 

◎ 知识点

    专家分析,试题“相距为20cm的平行金属导轨倾斜放置,如图1.03,导轨所在平面与水平面的夹角为,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦系数为,整个装置处于磁感应强度B=2T…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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