(2011年廈門(mén)模擬)如圖8-1-16所示,平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角α=37°,處于B=1 T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.質(zhì)量m=10 g、有效長(zhǎng)度L=10 cm的金屬桿,與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,電源電動(dòng)勢(shì)E=2 V.試分析:當(dāng)變阻器阻值R為何值時(shí),金屬桿可以靜止在斜面上?(其余電阻不計(jì))

圖8-1-16
2 Ω≤R≤10 Ω
如圖所示,

金屬桿受到的安培力(F)沿斜面向上;當(dāng)F>mgsin α,金屬桿有向上滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí),摩擦力(f)沿斜軌向下;當(dāng)F<mgsin α,金屬桿有向下滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí),摩擦力沿斜軌向上.
當(dāng)處于滑動(dòng)的臨界狀態(tài),即靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí),根據(jù)平衡條件和歐姆定律
I=,有BL-mgsin α-μmgcos α=0
BL-mgsin α+μmgcos α=0
則電阻的最小值和最大值為:
Rmin=2 Ω
Rmax=10 Ω.
所以,R的取值范圍為2 Ω≤R≤10 Ω.
答案:2 Ω≤R≤10 Ω
練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.向右飛行的正離子束B.向左飛行的正離子束
C.向右飛行的負(fù)離子束D.向左飛行的負(fù)離子束

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A.減小電流I
B.減小直導(dǎo)線的長(zhǎng)度
C.使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)30°角
D.使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)60°角

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關(guān)于安培力和洛侖茲力,以下說(shuō)法正確的是  (    )
A.放置在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線,一定受到安培力作用
B.洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功
C.運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的地方,可能受洛侖茲力作用
D.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),一定受洛侖茲力作用

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如圖11所示,有兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的細(xì)導(dǎo)體棒a、b,a被水平放置在傾角為45°的光滑斜面上,b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置,且a、b平行,它們之間的距離為x.當(dāng)兩細(xì)棒中均通以電流大小為I的同向電流時(shí),a恰能在斜面上保持靜止,則下列關(guān)于b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法正確的是          (  )
A.方向向上
B.大小為
C.要使a仍能保持靜止,而減小b在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,可使b上移
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