题目

在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽L=0.25 m.接入电动势E=12 V、内阻不计的电池.垂直框面放有一根质量m=0.2 kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数μ=,整个装置放在磁感应强度B=0.8 T、垂直框面向上的匀强磁场中，如图15-7-7所示.当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（框架与棒的电阻不计，g取10 m/s2） 图15-7-7 答案：1.6 Ω≤R≤4.8 Ω 解析:设滑动变阻器阻值为R1时，金属棒刚好不下滑，金属棒平衡有： F安+f=mgsinθ                                                                ① N=mgcosθ                                                                   ② 又F安=BIL                                                                    ③ I=                                                                        ④ f=μN                                                                        ⑤ ②③④⑤代入①得：+μmgcosθ=mgsinθ                                    ⑥ 代入数据，解得R1=4.8 Ω 设滑动变阻器阻值为R2时，金属棒也刚好不上滑，同理有： F安=mgsinθ+f N=mgcosθ F安=BIL  I=  f=μN =mgsinθ+μmgcosθ 代入数据，解得R2=1.6 Ω 所以当1.6 Ω≤R≤4.8 Ω时金属棒可静止在框架上.

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