如图所示,电源电动势为E=2V,内组r=0.5,

问题描述:

如图所示,电源电动势为E=2V,内组r=0.5,
竖直导轨电阻可以不计,金属棒的质量m=0.1kg,
电阻R=0.5,有效长度为0.2m,靠在导轨的外面,
它与导轨间的最大静摩擦力是其之间正压力的0.5倍,
为使金属棒静止,我们施一与纸面夹角为37°
且与金属棒垂直向里的匀强磁场,
求(1)磁场是斜向上还是斜向下?
(2)B的范围是多少?
1个回答 分类: 物理 2014-12-04

问题解答:

我来补答
(1)磁场方向应斜向下,因为安培力既垂直于电流方向又垂直于磁场方向,当磁场斜向上时,此安培力沿垂直纸面向外有一分力,棒就会脱离导轨而断电,会掉下来,当磁场方向垂直纸面向内的话,安培力沿垂直纸面向内有一压力,棒为会脱离导轨.(2)本问题中摩擦力是静摩擦力,因而B就有一个取值范围.静摩擦力最大值等于滑动摩擦力.当静摩擦力朝上时,B最小为:B1ILsinθ+μB1ILcosθ=mg;当静摩擦力朝下时,B最大为:B2ILsinθ=mg+B2ILcosθμ,I=E/(R+r)=2A,将其余各量带入可求出B的范围在B1~B2.
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