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ｌｍ， 导轨平面与水平面成θ＝37°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．
（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；
（3）在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．
【答案】
（1）4m／s2；（2）10m／s；（3）0.4T，磁场方向垂直导轨平面向上。
【解析】（18分）（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律
mgsinθ－μmgcosθ＝ma ①（2分）
由①式解得a＝10×（O．6－0．25×0．8）m／s2=4m／s2 ②（2分）
（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡
mgsinθ一μmgcos0一F＝0 ③（2分）
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率
Fv＝P ④（2分）
由③、④两式解得
⑤（2分）
（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B
⑥（2分）
P＝I2R ⑦（2分）
由⑥、⑦两式解得
⑧（2分）
磁场方向垂直导轨平面向上（2分）
练习册系列答案
新活力总动员暑系列答案
龙人图书快乐假期暑假作业郑州大学出版社系列答案
相关题目
如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=30°角，下端连接阻值为R=0.8Ω的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感强度大小B=1T；质量为m=0.1kg、电阻r=0.2Ω金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触．g取10m/s2．求：
如图所示，质量为m、带电量为+q的滑环，套在水平放置的足够长的固定绝缘横杆上，横杆表面粗糙，整个装置处于磁感强度为B的匀强磁场中，现给滑环一个水平向右的速度v，使其向右运动．（环的直径大于杆的直径，环很小可以当成质点研究）
（2012?上海模拟）如图所示，倾角为α的斜面上放有一通电的矩形线圈，电流方向沿adcba，线圈的ad边和bc边处于水平方向，若整个装置放在一个磁感强度方向竖直向上的匀强磁场之中，线圈处于平衡状态，那么下列说法中正确的有（ ）
如图所示，一束电子流以速率v通过一个处于矩形空间的大小为B的匀强磁场，速度方向与磁感线垂直．且平行于矩形空间的其中一边，矩形空间边长为