Question

如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L=1m．PM间接有一个电动势为E=6V，内阻r=1Ω的电源和一

如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L=1m．PM间接有一个电动势为E=6V，内阻r=1Ω的电源和一只滑动变阻器．导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg．棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，求为使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值为多大？设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计．（g取10m/s2）

Answer 1

导体棒受到的最大静摩擦力为：F_f=μF_N=μmg=0.5×0.2×10N=1N
绳对导体棒的拉力为：F_拉=Mg=0.3×10N=3N
导体棒将要向左滑动时：BI_maxL=F_f+F_拉，I_max=2A
由闭合电路欧姆定律有：I_max=

E

Rmin+r

=

6

Rmin+1

得：R_min=2Ω
导体棒将要向右滑动时有：F_f+BI_minL=F_拉，I_min=1A
由闭合电路欧姆定律有：I_min=

E

Rmax+r

=

6

Rmax+1

得：R_max=5Ω
答：滑动变阻器连入电路的阻值为2Ω≤R≤5Ω．