如图所示,相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦因数为0.5,整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中,导轨所
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/24 02:47:11
如图所示,相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦因数为0.5,整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中,导轨所
如图所示,相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦因数为0.5,整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中,导轨所接电源的电动势为15V,内阻不计,滑动变阻器的阻值满足要求,其他部分电阻不计,g取10m/s2,为了保证ab处于静止状态(cosθ=0.8),则:
(1)ab通入的最大电流为多少?
(2)ab通入的最小电流为多少?
(3)R的调节范围至少多大?
如图所示,相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦因数为0.5,整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中,导轨所
画出切面图(自己画,我没有扫描仪),受到水平向右的安培力F,竖直向下的重力mg,支持力N和摩擦力f,当安培力相当大时,导体棒有向上滑动的趋势,最大安培力对应最大摩擦力,最大摩擦力等于滑动摩擦力.
将重力和安培力分解沿斜面向上的和垂直斜面的
G1=mgsinθ,G2=mgcosθ,F1=Fcosθ,F2=Fsinθ
(1)Fcosθ=mgsinθ+f (1)
N=mgcosθ+Fsinθ (2)
f=μN (3)
解得F=0.66N
F=BIL
I1=F/BL=1.65安
(2)当安培力较小时棒有下滑趋势,最小安培力对应向上的最大摩擦力
(1)Fcosθ+f=mgsinθ (1)
N=mgcosθ+Fsinθ (2)
f=μN (3)
F=0.6N
I2=F/BL=15A
(3)当电流最大时滑动变阻器最小
R1=U/I2=1Ω
当电流最小时滑动变阻器最大
R2=U/!1=9.1Ω
所以R的调节范围为1Ω~9.1Ω