题目内容
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θ=37º角,下端连接阻值为R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.求:
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;
(g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)
1.![]()
2.![]()
解析:(1)金属棒开始下滑的初速度为零,根据牛顿第二定律:
(3分)
解得
(1分)
(1) 设金属棒达到稳定时,速度为
,所受安培力为F,棒沿导轨方向受力平衡:
(3分)
电阻
消耗的功率等于克服安培力做功的功率,即:
(2分)
以上两式联立,解得:
(1分)
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