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试题详情及答案解析
如图所示,PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨,相距1m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量m=0.2㎏,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体质量M=0.3㎏,棒与导轨间的动摩擦因数=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,为了使物体保持静止,应在棒中通入多大的电流?方向如何?
答案:由a到b;
试题分析:导体棒的最大静摩擦力大小为fm=0.5mg=1N,M的重力为G=Mg=3N,则fm<G,要保持导体棒静止,则安培力方向必须水平向左,则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b.
若使物体恰好不下降,由平衡条件,则有F+f=Mg,即BI1L+μmg=Mg,解得I1=1A;若使物体恰好不下降,由平衡条件,则有F-f=Mg,即BI1L-μmg=Mg,解得I2=2A;故电流的范围:.
考点:安培力;物体的平衡.