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    15．如图所示，水平导轨间距为L=0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=l kg，电阻R0=0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=10V，内阻r=0.1Ω，电阻R=4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=5T，方向垂直于ab，与导轨平面成α=53°角；ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10m/s2，ab处于静止状态．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：
    （1）通过ab的电流大小和方向．
    （2）ab受到的安培力大小和方向．
    （3）重物重力G的取值范围．

    分析 （1）由闭合电路的欧姆定律可以求出通过ab的电流，根据电路图可以判断出电流方向．
    （2）由安培力公式可以求出安培力大小．
    （3）由平衡条件求出重力的取值范围

    解答 解：（1）由闭合电路的欧姆定律可得，
    通过ab的电流I=$\frac{E}{R+{R}_{0}+r}$=$\frac{10}{4+0.9+0.1}$=2A，方向：由a到b；
    （2）ab受到的安培力：F=BIL=5×2×0.5=5N；
    （3）ab受力如图所示，最大静摩擦力：
    fmax=μ（mg-Fcos53°）=3.5N
    由平衡条件得：
    当最大静摩擦力方向向右时：
    T=Fsin53°-fmax=0.5N，
    当最大静摩擦力方向向左时：
    T=Fsin53°+fmax=7.5N
    由于重物平衡，故：T=G
    则重物重力的取值范围为：0.5N≤G≤7.5N；
    答：（1）通过ab的电流大小为2A，方向由a向b．
    （2）ab受到的安培力大小为5N．
    （3）重物重力G的取值范围为0.5N≤G≤7.5N

    点评 解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律，安培力的大小公式，以及会利用共点力平衡去求未知力

    练习册系列答案
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    s2=v0t2+$\frac{1}{2}$at22=[10×10+$\frac{1}{2}$×（-2.5）×102]m=-25m
    你认为该同学的解答正确吗？如果你认为正确，请定性说明理由；如果你认为不正确，请说明理由并求出正确结果．

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