Question

質(zhì)量為m＝0.02 kg的通電細(xì)桿，ab置于傾角θ＝37°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d＝0.2 m，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖2-3-14所示.現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，試求出為使桿靜止不動(dòng)，通過(guò)桿電流的范圍為多少？(g取10 m／s²)?

圖2-3-14

Answer 1

思路分析：桿中的電流為→b，所受安培力方向平行導(dǎo)軌向上.當(dāng)電流較大時(shí)，導(dǎo)體有向上運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受靜摩擦力沿軌道向下，當(dāng)通過(guò)的電流最大為時(shí)，磁場(chǎng)力達(dá)最大值，沿軌道向下的靜摩擦增至最大值；同理，當(dāng)電流最小時(shí)，導(dǎo)體有沿軌道向上的最大靜摩擦力，設(shè)此時(shí)安培力為.?

圖2-3-15

正確畫(huà)出兩種情況下的側(cè)視受力圖，由平衡條件列方程即可求解.?

解：如圖2-3-15中、b所示，畫(huà)出側(cè)視受力圖，建立坐標(biāo)系.在圖中，由平衡條件得

＝0①?

＝0②?

??③?

④?

聯(lián)立①②③④式解得＝0.46 A??

在圖b中，由平衡條件得?

＝0⑤?

＝0⑥?

?⑦?

⑧?

聯(lián)立⑤⑥⑦⑧式解得＝0.14 A.?

答案：0.14 A≤I≤0.46 A