在傾角θ=30°的斜面上，固定一金屬框，寬l=0.25 m，接入電動(dòng)勢(shì)E=12 V、內(nèi)阻不計(jì)的電池.垂直框的兩對(duì)邊放有一根質(zhì)量m=0.2 kg的金屬棒ab，它與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8 T、垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示.當(dāng)調(diào)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi),可使金屬棒靜止在框架上?框架與棒的電阻不計(jì)，g取10 m/s2

圖11

1.6 Ω≤R≤4.8 Ω?

解析：金屬棒受到四個(gè)力作用:重力mg,垂直框面向上的支持力Fn,沿框面向上的安培力F沿框面的摩擦力Ff,金屬棒靜止在框架上,摩擦力Ff的方向可能沿框面向上,也可能向下,需分兩種情況考慮.

當(dāng)變阻器R取值較大時(shí),I較小,安培力F較小,在金屬棒重力分力mgsinθ作用下使棒有沿框架上滑趨勢(shì),框架對(duì)棒的摩擦力沿框面向上(見左上圖),金屬棒剛好下滑時(shí)滿足平衡條件BEL/R+μmgcosθ-mgsinθ=0

當(dāng)變阻器R取值較小時(shí),I較大,安培力F較大.會(huì)使金屬棒產(chǎn)生沿框面上滑趨勢(shì),因此,框架對(duì)棒的摩擦力沿框面向下,見右上圖,金屬棒恰好不上滑時(shí)滿足平衡條件BEL/R+μmgcosθ-mgsinθ=0?

所以,滑動(dòng)變阻器R的取值范圍為1.6 Ω≤R≤4.8 Ω.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?海淀區(qū)二模）如圖所示，物體A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，且mA＞mB．二者用細(xì)繩連接后跨過定滑輪，A靜止在傾角θ=30°的斜面上，B懸掛著，且斜面上方的細(xì)繩與斜面平行．若將斜面傾角θ緩慢增大到45°，物體A仍保持靜止．不計(jì)滑輪摩擦．則下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2004?南通模擬）在傾角θ=30°的斜面上，固定一金屬框，寬L=0.25m，接入電動(dòng)勢(shì)E=12V、內(nèi)阻不計(jì)的電池．垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab，它與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=
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，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，框架與棒的電阻不計(jì)，g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

一個(gè)物體靜止在傾角θ=30°的斜面上，物體的質(zhì)量m=10kg．物體對(duì)斜面的壓力=
86.5N
86.5N
，物體所受靜摩擦力=
50N
50N
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，物體A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，且mA＞mB．二者用細(xì)繩連接后跨過定滑
輪，A靜止在傾角θ=30°的斜面上，B懸掛著，且斜面上方的細(xì)繩與斜面平行．若將斜面傾角θ緩慢增大到45°，物體A仍保持靜止．不計(jì)滑輪摩擦．則下列判斷正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?海淀區(qū)二模）如圖所示，物體A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，且mB＜mA＜2mB．A和B用細(xì)繩連接后跨過光滑的定滑輪，A靜止在傾角θ=30°的斜面上，且細(xì)繩平行于斜面．若將斜面傾角θ緩慢增大，在此過程中物體A先保持靜止，到達(dá)一定角度后又沿斜面下滑，則下列判斷正確的是（　�。�

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