Question

如圖所示，水平放置的兩根平行金屬導軌相距O.2m，上面有一質量為O.4kg的均勻金屬棒ab垂直導軌放置，金屬棒與導軌間的摩擦因數為0.2．電源電動勢為6V、內阻為0.5Ω．金屬棒所在位置存在一個磁感應強度大小為B=1T，方向垂直導軌平面向上的勻強磁場，不計金屬導軌與金屬棒的電阻，若使金屬棒ab能靜止在導軌上，則滑動變阻器阻值變化范圍為______．（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．g=1Om/s²）

Answer 1

由題意可知，最大安培力等于最大靜摩擦力，即滑動摩擦力．則有：F_安=μN=0.2×0.4×10N=0.8N；
因安培力表達式，F=BIL，而閉合電路的電流大小，I=

E

r+R

；
則有：

EBL

R+r

=0.8N；
代入數據，解得：最大電阻R=

6×1×0.2

0.8

-0.5=1Ω，所以滑動變阻器阻值變化范圍為0≤R≤1Ω；
故答案為：0≤R≤1Ω