有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水平面的夹角为θ，置于垂直于轨道
3个回答
解题思路：金属棒受重力、支持力和向上的安培力，考虑金属棒恰好不下滑和恰好不上滑两种临界情况，受力分析后根据平衡条件求解安培力；然后结合安培力公式和闭合电路欧姆定律列式求解变阻器阻值的临界值，得到电阻值的范围．
若B的方向改为与轨道平面垂直斜向上，当安培力较小，物体恰好要沿斜面下滑时，金属棒受力如图a所示．
沿斜面方向：
F+fm=mgsinθ，
又F=BIL=B[E/R]L
fm=kmg
三式联立得：R＝
BEL
mgsinθ−kmg
当安培力较大，物体恰好要沿斜面上滑时，金属棒受力如图b所示
沿斜面的方向：
F=fm+mgsinθ
又F=BIL=B[E/RL
fm=kmg
三式联立解得：R＝
BEL
mgsinθ+kmg]
因此[BEL/mgsinθ+kmg≤R≤
BEL
mgsinθ−kmg]时，金属棒恰能静止在轨道上．
答：滑动变阻器阻值调节阻值在[BEL/mgsinθ+kmg≤R≤
BEL
mgsinθ−kmg]范围内金属棒恰能静止在轨道上．
点评：
本题考点： 安培力；共点力平衡的条件及其应用．
考点点评： 本题关键对二种种临界情况受力分析，根据平衡条件求解出安培力，然后结合结合安培力公式和闭合电路欧姆定律列式求解变阻器阻值的临界值．
相关问题
