24．如圖13所示,在與水平面成θ=37°角的平面內放置兩條平行且足夠長的金屬軌道,軌道寬度l=0.50m,其電阻可忽略

題目：

24．如圖13所示,在與水平面成θ=37°角的平面內放置兩條平行且足夠長的金屬軌道,軌道寬度l=0.50m,其電阻可忽略不計.空間存在著勻強磁場,磁感應強度B=0.20T,方向垂直軌道平面向上.導體棒ab、cd垂直於軌道放置,且與金屬軌道接觸良好構成閉合迴路,每根導體棒的質量m=2.0×10-2kg,迴路中每根導體棒電阻均爲r=5.0×10-2Ω,導體棒與金屬軌道的動摩擦因數爲0.2.現對導體棒ab施加平行於軌道向上的拉力,使之勻速向上運動.在導體棒ab勻速向上運動過程中,要求導體棒cd始終能靜止在軌道上,受到的最大靜摩擦力可認爲等於滑動摩擦力.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：
（1）對導體棒ab拉力F的大小的範圍；
（2）當拉力F爲最大時,導體棒ab兩端電壓；
（3）當拉力F爲最大時,閉合迴路消耗電功率；

解答：

這樣的題還是要自己琢磨的,你強調要過程,對你沒什麼好處,說一下思路吧.
1、因爲ab是向上勻速運動的,所以拉力與重力在軌道方向的分力、摩擦力、電磁力平衡.重力在軌道方向的分力和摩擦力是固定的,拉力F的範圍就和電磁力的大小很有關係了.想確定電磁力的大小,就要確定通過ab的電流大小了.通過分析cd棒受力就能確定允許通過的最大最小電流,進而求出拉力F的範圍.
2、3,由1中求出了滿足該系統要求的最大最小電流,這兩問就純粹是一個電路的問題了,可以把ab棒作爲電源,把cd棒作爲電阻處理.很容易求解出ab兩端電壓.注意求解閉合迴路的電功率時看做電源的ab棒不要忽略了它的內阻.