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,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属棒与轨道的最大静磨擦力为
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/19 16:59:23
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,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属棒与轨道的最大静磨擦力为
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,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属棒与轨道的最大静磨擦力为其所受重力的k倍,回路中电源电动势为E,内阻不计,问:滑动变阻器R调节在什么阻值范围内,金属棒能静止在轨道上?
答案是:BIL/mg(k+sin日)≤R≤BIL/mg(sin日-k),
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,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属棒与轨道的最大静磨擦力为
这道题的考点其实在于力的分解,物体运动的的条件,静、动摩擦力的区别.电磁感应只不过是个花哨点儿的彩头罢了.在这道题中,电源的方向是给定的,这意味着电磁力的方向是确定的.根据左手定律,电磁力的方向平行于导轨向上.那么我们只需要分析,在一个方向确定的力的作用下,这根金属棒会在何种条件下运动.
我们知道,重力平行于导轨的分力为mgsinθ,方向平行于导轨向下;而最大静摩擦力为mgk,方向可能平行于导轨向下,也可能平行于导轨向上.电磁力为BIL,方向平行于导轨向上.电磁力用于平衡重力重力平行于导轨的分力与摩擦力的合力.所以电磁力满足以下不等式时,金属棒静止:
mgk-mgsinθ≤BIL≤mgk+mgsinθ
其中I=E/R
代入,得
mgk-mgsinθ≤BLE/R≤mgk+mgsinθ
整理,得
BLE/(mgk+mgsinθ)≤R≤BLE/(mgk-mgsinθ)
答案印刷显然有误,引用了一个未知量“I”.