如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1m.PM间接有一个电动势为E=6V,内阻r=1Ω的电源和一只滑动变阻器.导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用细-物理

题目简介

如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1m.PM间接有一个电动势为E=6V,内阻r=1Ω的电源和一只滑动变阻器.导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用细-物理

题目详情

如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1m.PM间接有一个电动势为E=6V,内阻r=1Ω的电源和一只滑动变阻器.导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3kg.棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,导轨与棒的电阻不计,g取10m/s2),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,滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是(  )
A.6ΩB.5ΩC.4ΩD.2Ω
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题型:单选题难度:中档来源:不详

答案

导体棒水平方向受到向右的绳的拉力、向左的安培力和静摩擦力.
当棒刚要向右滑动时,轨道对棒的静摩擦力向左达到最大,此时电路中电流最小,设为I1,由平衡条件得:
    BI1L+μmg=Mg,得I1=class="stub"Mg-μmg
BL
=1A
此时变阻器接入电路的电阻最大,设为R1,由欧姆定律得
   R1=class="stub"E
I1
-r
=class="stub"6
1
Ω-1
Ω=5Ω
当棒刚要向左滑动时,轨道对棒的静摩擦力向右达到最大,此时电路中电流最大,设为I2,由平衡条件得:
   BI2L=μmg+Mg,得I2=class="stub"Mg+μmg
BL
=2A
此时变阻器接入电路的电阻最小,设为R2,由欧姆定律得
   R2=class="stub"E
I2
-r
=class="stub"6
2
Ω-1Ω
=2Ω
所以为了使物体保持静止,滑动变阻器连入电路的阻值范围为2Ω≤R≤5Ω,不可能是6Ω.
该题选不可能的,故选A

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