如圖所示，兩根相距l(xiāng)=0.25m平行放置的導電軌道，傾角α=30°，B=0.8T的勻強磁場垂直軌道平面向上．今在導軌上放一重為2N，電阻不計的金屬桿ab，其最大靜摩擦力為金屬棒對導軌壓力的
3
倍，電源電動勢E=12V，不計電源內(nèi)阻，則能使金屬棒靜止在斜面上的電阻R的取值范圍是什么？
分析：要求電阻R的取值范圍，必須知道通電導線所受安培力的取值范圍，故需要知道靜摩擦力取值范圍和方向．
解答：解；根據(jù)左手定則可知ab所受的安培力沿斜面向上，
而ab所受的導軌的支持力FN=mgcosα=2×cos30°=
3
N，
故ab所受的最大靜摩擦力大小為f=
3
FN=3N，
而重力沿斜面向下的分力大小為mgsin30°=2×
1
2
=1N．
當靜摩擦力大小為1N且方向沿斜面向上時，安培力大小等于0，此時電阻為無窮大．
當靜摩擦力大小為3N且方向沿斜面向下時，安培力大小為4N，
根據(jù)F安=B
E
R
L解得電阻R=
BEL
F安
=
0.8×12×0.25
4
=0.6Ω
故有0.6Ω≤R，
故電阻R的取值范圍是大于等于0.6Ω．．
點評：本題的難點是確定安培力的大小范圍，故需要根據(jù)靜摩擦力的大小和方向的可能取值確定安培力的方向．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根相距L平行放置的光滑導電軌道，與水平面的夾角均為 α，軌道間有電阻R，處于磁感應強度為B、方向豎直向上的勻強磁場中，一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，由靜止開始沿導電軌道下滑．設下滑中ab桿始終與軌道保持垂直，且接觸良好，導電軌道有足夠的長度，且電阻不計．求：
（1）ab桿將做什么運動？
（2）若開始時就給ab沿軌道向下的拉力F使其由靜止開始向下做加速度為a的勻加速運動（a＞gsinα）．求拉力F與時間t的關系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根相距L=0.5m，處于同一水平面平行金屬直導軌，放置在磁感應強度B=2.0T、方向豎直向下的勻強磁場中，導軌左端用導線邊接一個定值電阻R，一根垂直導軌的金屬棒在△t=0.5s時間內(nèi)，由位置ab勻速滑動到位置a′b′，使閉合電路的磁通量由1.5Wb增大到2.5Wb．
（1）求在△t時間內(nèi)閉合電路產(chǎn)生感應電動勢大小E；
（2）若在△t時間內(nèi)，電路中產(chǎn)生感應電流I=0.5A，求此過程中金屬棒受到的安培力大小F．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根相距L=0.5m的平行金屬足夠長導軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強磁場中，分界線O1O2右側(cè)為磁感應強度B1=0.6T方向豎直向上的勻強磁場，左側(cè)為磁感應強度為B2=0.4T方向豎直向下的勻強磁場，導軌上橫放著兩條金屬細桿，構(gòu)成矩形閉合回路，每條金屬細桿的質(zhì)量m=0.2kg，電阻為R=1.5Ω，回路中其余部分電阻可不計．開始時，ef速度為0，給cd一個大小為v0=2.6m/s水平向右的初速度，不計金屬細桿與導軌之間的摩擦且接觸良好．求：
（1）金屬細桿ef的最大加速度．
（2）金屬細桿，ef的最大速度．
（3）通過金屬細桿ef的最多電荷量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

無限長通電直導線在周圍某一點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度B的大小與電流成正比，與導線到這一點的距離成反比．如圖所示，兩根相距L的無限長直導線分別通有電流I和3I．在兩導線的連線上有a、b、c三點，a點為兩根直導線連線的中點，b、c兩點距導線的距離均為L．下列說法正確的是（　�。�精英家教網(wǎng)
A、a點和b點的磁感應強度方向相同B、a點和b點的磁感應強度大小之比為8：1C、c點和b點的磁感應強度方向相同D、c點和b點的磁感應強度大小之比為5：1

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