Question

【題目】如右圖所示，水平放置的兩導軌P、Q間的距離L＝0.5 m，垂直于導軌平面的豎直向上的勻強磁場的磁感應強度B＝2 T，垂直于導軌放置的ab棒的質量m＝1 kg，系在ab棒中點的水平繩跨過定滑輪與重量G＝3 N的物塊相連．已知ab棒與導軌間的動摩擦因數μ＝0.2，電源的電動勢E＝10 V、內阻r＝0.1 Ω，導軌的電阻及ab棒的電阻均不計．要想ab棒處于靜止狀態，R應在哪個范圍內取值？(g取10 m/s2)

Answer 1

【答案】1.9 Ω≤R≤9.9 Ω

【解析】依據物體的平衡條件可得，

ab棒恰不右滑時：

G－μmg－BI1L＝0

ab棒恰不左滑時：

G＋μmg－BI2L＝0

依據閉合電路歐姆定律可得：

E＝I1(R1＋r)

E＝I2(R2＋r)

由以上各式代入數據可解得：

R1＝9.9 Ω，R2＝1.9 Ω

所以R的取值范圍為：

1．9 Ω≤R≤9.9 Ω.