Question

（10分）質量為m＝0.02 kg的通電細桿ab置于傾角為θ＝37°的平行放置的導軌上，導軌的寬度d＝0.2 m，桿ab與導軌間的動摩擦因數μ＝0.4，磁感應強度B＝2 T 的勻強磁場與導軌平面垂直且方向向下，如圖所示．現調節滑動變阻器的觸頭，試求出為使桿ab靜止不動，通過ab桿的電流范圍為多少？

Answer 1

試題分析：當電流較大時，導體有向上的運動趨勢，所受靜摩擦力向下，當靜摩擦力達到最大時，磁場力為最大值，此時通過ab的電流最大為I_max；同理，當電流最小時，應該是導體受向上的最大靜摩擦力，此時的安培力為，電流為I_min.
兩種情況下的受力圖如圖所示，

由平衡條件得：
對第一種情況有：
   （1分）
      （1分）
       （1分）
           （1分）
解上述方程得： （1分）
對第二種情況有：
  （1分）
   （1分）
            （1分）
       （1分）
解上述方程得：  
則通過ab桿的電流范圍為：   （1分）