Question

【题目】如图所示，MN、PQ为间距L=0．5 m的足够长平行导轨，NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=5 Ω 的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1 T。将一根质量为m=0．05 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0．5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=2 m。试解答以下问题：（g=10 m/s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8）

（1）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？

（2）金属棒达到的稳定速度是多大？

（3）当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少？

Answer 1

【答案】1）0．2A（2）2m/s（3）0．1J

【解析】

试题分析：（1）导体匀速运动时：mgsinθ=f+F

F=B0IL

f=μFN=μmgcosθ

解得I=0．2A

（2）I=E/R

E=BLv

解得v=2m/s

（3）由能量关系：

解得：Q=0．1J