问题
问答题
如图所示,宽为l的金属框架和水平面夹角为α,并处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于框架平面.导体棒ab的质量为m,长度为d置于金属框架上时将向下匀加速滑动,导体棒与框架之间的最大静摩擦力为f.为使导体棒静止在框架上,将电动势为E,内阻不计的电源接入电路,若框架与导体棒的电阻不计,求需要接入的滑动变阻器R的阻值范围.
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答案
导体棒静止在斜面上,导体棒受到的安培力F=BId,I=
.E R
当R最小时,导体棒受到的静摩擦力沿斜面向下,达到最大值f,则有
F=mgsinα+f,又F=BId=BdE Rmin
解得 Rmin=BEd mgsinα+f
当R最大时,导体棒受到的静摩擦力沿斜面向上,达到最大值f,则有
有F=mgsina-f,F=BdE Rmax
解得 Rmax=BEd mgsinα-f
解得:
≤R≤BEd mgsinα+f
.BEd mgsinα-f
答:需要接入的滑动变阻器R的阻值范围是
≤R≤BEd mgsinα+f
.BEd mgsinα-f