题目内容

如图所示，相距0.5 m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角，导轨电阻不计，下端连接阻值为2 Ω的电阻R，导轨处在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上．ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好，它们的质量均为0.5 kg、电阻均为2 Ω．ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态，现让cd棒从静止开始下滑，直至与ab相连的细绳刚好被拉断，在此过程中电阻R上产生的热量为0.5 J，已知细线能承受的最大拉力为5 N．求细绳被拉断时：(g＝10 m/s2，sin37°＝0.6)

(1)ab棒中的电流大小；

(2)cd棒的速度大小；

(3)cd棒下滑的距离．

答案：
解析：

　　答案：(1)1 A　(2)6 m/s　(3)4 m

　　解：(1)细绳被拉断瞬时，对ab棒受力分析得，Fmcos37°＝mgsin37°＋BIabL(2分)

　　代入数据解得，Iab＝1 A(2分)

　　(2)分析电路可知，Iab＝IR，Icd＝Iab＋IR＝2 A(2分)

　　根据闭合欧姆定可得，(2分)

　　联立可得，v＝6 m/s
提示：

练习册系列答案
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如图所示，相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°，现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab，它与导轨间动摩擦因数为0.5，整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中，导轨所接电源的电动势为15V，内阻不计，滑动变阻器的阻值满足要求，其他部分电阻不计，g取10m/s2，为了保证ab处于静止状态（cosθ=0.8），则：
（1）ab通入的最大电流为多少？
（2）ab通入的最小电流为多少？
（3）R的调节范围多大？

如图所示，相距0.9 m的平行轨道ab、cd，分别接有“4 V，2 W”的灯L1和“6 V，4.5 W”的灯L2，导轨电阻不计，金属棒AM电阻为0.5 Ω，在导轨上可自由滑动，磁感强度B＝0.5 T的匀强磁场垂直轨道平面，当棒AM以某一速度向右移动时，L1恰好能正常发光，求：

(1)通过L1的电流强度；

(2)棒AM的速度；

(3)L1、L2两灯消耗的电功率．

如图所示，相距0.5 m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角，导轨电阻不计，下端连接阻值为2 Ω的电阻R，导轨处在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上．ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好，它们的质量均为0.5 kg、电阻均为2 Ω．ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态，现让cd棒从静止开始下滑，直至与ab相连的细绳刚好被拉断，在此过程中电阻R上产生的热量为0.5 J，已知细线能承受的最大拉力为5 N．求细绳被拉断时：(g＝10 m/s2，sin37°＝0.6)

(1)ab棒中的电流；

(2)cd棒的速度；

(3)cd棒下滑的距离

如图所示，相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角θ＝37°，现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab，它与导轨间动摩擦因数为0.5，整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中，导轨所接电源的电动势为15V，内阻不计，滑动变阻器的阻值满足要求，其他部分电阻不计，g取10m/s2，为了保证ab处于静止状态(cosθ＝0.8)，则：

（1）ab通入的最大电流为多少？ 

（2）ab通入的最小电流为多少？

（3）R的调节范围至少多大？

 

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