如圖所示，在磁感應(yīng)強度B=1.0 T、方向豎直向下的勻強磁場中，有一個與水平面成θ=37°角的導電滑軌，滑軌上放一個可以自由滑動的金屬桿ab，已知接在滑軌中的電源電動勢E=12 V，內(nèi)阻不計，ab桿長L=0.5 m，質(zhì)量m=0.2 kg，桿與平行滑軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1；不計滑軌與ab桿的電阻，取g=10 m/s2，sin37°=0.6.求接在滑軌上的變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)變化時，可以使ab桿在滑軌上保持靜止?

3 Ω＜R＜5 Ω


解析:

(1)桿ab恰好不下滑時，受力如圖甲，則：

FN1=mgcosθ+F安1sinθ

mgsinθ=μFN1+F安1cosθ

又F安1=BI1L  I1=

聯(lián)立解得R1≈5 Ω.

(2)桿ab恰好不上滑時，桿受力如圖乙，則有：

FN2=mgcosθ+F安2sinθ

mgsinθ+μFN2=F安2cosθ

又F安2=BI2L  I2=

聯(lián)立解得R2≈3 Ω，所以R的變化范圍為：3 Ω＜R＜5 Ω.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B=0.2T的勻強磁場中，導體棒AB的在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動，已知導體棒AB長為0.5m，電阻為10Ω，R1=R2=20Ω，其他電阻不計，則導體棒端點AB上的電壓大小是
0.5
0.5
V，電壓高的點是
B
B
（A或B）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B=0.2T的勻強磁場中，長為0.5m阻值為10Ω的導體棒在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動，已知R1=R2=5Ω，其他電阻不計，則導體棒兩端的電壓是
0.2
0.2
V．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在勻強磁場中有豎直放置的兩平行光滑導軌，其間距L=0.5m，導軌間接有一電阻．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=5×10-2kg的金屬棒在重力和安培力作用下，水平地沿導軌勻速下滑，此時通過電阻的電流I=2A，它們接觸良好，求：
（1）金屬棒勻速下滑時所受的安培力大��？
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?威海二模）如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質(zhì)細桿懸掛在O點，并可繞O點無摩擦擺動．金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，細桿和金屬框平面始終處于垂直紙面的同一平面內(nèi)，不計空氣阻力．下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一矩形線框abcd，線框的匝數(shù)為N，電阻為R，ab=cd=L1，ad=bc=L2．線框繞垂直于磁感線的軸OO′以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動．求：
（1）線框中感應(yīng)電動勢的最大值；
（2）線框中感應(yīng)電流的有效值．

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