题目内容
【题目】如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成角θ=37°，下端连接阻值为R=2Ω的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
（3）求磁场的磁感应强度的大小。
【答案】（1）4m/s2（2）10m/s（3）0.4T
【解析】（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律有： 
①
代入数据解得： 
（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡，有： 
②
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率，即： 
③
②③联立解得：v=10m/s
此时，ab棒上产生的感应电动势为： 
④
流过R的电流为： 
⑤
R消耗的功率为： 
⑥
④⑤⑥联立解得： 
0.4T
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