Question

【题目】如图所示，足够长的U形框架宽度是L=0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ=37°角，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m=0.2kg，有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到匀速运动。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：导体棒匀速运动的速度大小；

Answer 1

【答案】导体棒匀速运动的速度大小为5m/s。

【解析】

解：导体棒匀速下滑，处于平衡状态，由平衡条件得：

平行斜面方向：mgsinθ-Ff-F=0

垂直斜面方向：FN-mgcosθ=0，

其中滑动摩擦力：Ff=μFN

安培力：F=BIL=BL=BL=，

代入数据解得：v=5 m/s。