Question

如圖所示，PQ和EF為水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，間距為l＝1.0 m，導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m＝20 g，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與物體c相連，物體c的質(zhì)量M＝30 g．在垂直導(dǎo)軌平面方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T的勻強(qiáng)磁場，磁場方向豎直向上，重力加速度g取10 m/s².若導(dǎo)軌是粗糙的，且導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為導(dǎo)體棒ab重力的0.5倍，若要保持物體c靜止不動，應(yīng)該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？

Answer 1

1.0 A≤I≤2.0 A　由a到b

因?qū)к壌植�，設(shè)棒和導(dǎo)軌之間的最大靜摩擦力為f.若BIl>Mg，則靜摩擦力的方向與細(xì)繩的拉力方向相同，設(shè)此時電流為I₁，即有
BI₁l－Mg≤f＝0.5 mg，

解得I₁≤＝2.0 A；
若BIl<Mg，則靜摩擦力的方向與細(xì)繩的拉力方向相反，設(shè)此時電流為I₂，即有
Mg－BI₂l≤f＝0.5mg，
解得I₂≥＝1.0 A
即ab棒中的電流為
1．0 A≤I≤2.0 A.
根據(jù)左手定則判斷，棒中的電流方向應(yīng)該由a到b.