Question

【題目】如圖所示,PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌,相距L=1m．PM間接有一個電動勢為E=6V,內(nèi)阻r=1Ω的電源和一只滑動變阻器．導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上,棒的質(zhì)量為m=0.2kg,棒的中點用細(xì)繩經(jīng)定滑輪與物體相連,物體的質(zhì)量M=0.3kg．棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為μ=0.5(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,導(dǎo)軌與棒的電阻不計,g取10m/s2),勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2T,方向豎直向下,為了使物體保持靜止,滑動變阻器連入電路的阻值不可能的是( )

A. 2Ω B. 4Ω

C. 5Ω D. 6Ω

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題ab中的電流方向從a到b，所以根據(jù)左手定則可得導(dǎo)體棒受到的安培力方向水平向左，導(dǎo)體棒還受到繩子水平向右的拉力，和方向未知摩擦力，如果導(dǎo)體受到向左的最大靜摩擦力時，此時電流最小，設(shè)此時的電流大小為，根據(jù)共點力平衡條件可得：，解得，電流最小，此時滑動變阻器連入電路的電阻最大，根據(jù)歐姆定律可得，如果導(dǎo)體受到向右的最大靜摩擦力時，此時電流最大，設(shè)此時的電流大小為，根據(jù)共點力平衡條件可得：，解得，此時滑動變阻器連入電路電阻最小，根據(jù)歐姆定律可得：，故要使導(dǎo)體棒靜止，連入電路的電阻大小范圍為，故D不可能。