如图所示为实验室电磁炮的模型图，在倾角θ=37°的绝缘斜面上固定两条不计电阻，宽d=1m的平行金属导轨．导轨处在垂直斜面向下B=2T的匀强磁场中．导轨下端接有电动势E=24V，内阻r=1Ω的电源

Question

如图所示为实验室电磁炮的模型图，在倾角θ=37°的绝缘斜面上固定两条不计电阻，宽d=1m的平行金属导轨．导轨处在垂直斜面向下B=2T的匀强磁场中．导轨下端接有电动势E=24V，内阻r=1Ω的电源，滑动变阻器的阻值变化范围为0-10Ω，允许通过的最大电流为5A．导轨上放置一（连同金属杆PQ）质量m=1kg的电磁炮，金属杆PQ垂直两金属导轨放置，金属杆电阻R₀=2Ω，与导轨间动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦等于滑动摩擦力．闭合开关S使电磁炮在斜面上静止，则变阻器连入电路的阻值可能是（取g=10m/s²，sin37°=0.6）（　　）

A. 2Ω

B. 4Ω

C. 6Ω

D. 8Ω

Answer 1

电磁炮静止在导轨上时受重力、支持力、安培力和摩擦力，其中摩擦力可能沿导轨向上，也可能沿导轨向下，由平衡条件可知：mgsinθ±f=BId，又f=μmgcosθ，
代入数据可得到2.2A≤I≤3.8A，由闭合电路欧姆定律可知：I=(E)/(R0+r+R)，
解得：(63)/(19)Ω≤R≤(87)/(11)Ω，故BC正确，AD错误．
故选：BC