题目内容
【题目】如图甲所示,MN、PQ是相距d=l.0m足够长的平行光滑金属导轨,导轨平面与水平面间的夹角为,导轨电阻不计,整个导轨处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,金属棒ab垂直于导轨MN、PQ放置,且始终与导轨接触良好,已知金属棒ab的质量m=0.1kg、其接入电路的电阻,小灯泡电阻,重力加速度g取10m/s2。现断开开关S,棒ab由静止释放并开始计时,t=0.5s时刻闭合开关S,图乙为ab的速度随时间变化的图象。求:
(1)金属棒ab开始下滑时的加速度大小、斜面倾角的正弦值;
(2)磁感应强度B的大小。
【答案】(1)(2)
【解析】试题分析:(1)S断开时ab做匀加速直线运动,根据图乙可得:
根据牛顿第二定律可得: ,所以
(2)时S闭合,ab先做加速度减小的加速运动,当速度达到最大后做匀速直线运动,根据平衡条件有: ,又因为, , ,联立解得:
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