题目内容
【题目】如图所示，阻值不计且足够长的两平行金属导轨倾斜放置，两导轨之间连接电源与滑动变阻器，导轨所在平面倾角θ=37°，导轨间距d=0.2 m，导轨所在区域存在匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，磁场方向垂直导轨平面斜向上。现将质量m=0.1 kg的金属棒ab置于导轨上并始终与导轨垂直，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。如果给金属棒ab一个沿斜面向上的初速度v0=10 m／s，金属棒ab恰好沿导轨匀速运动，g取10 m／s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8。
(1)求通过金属棒ab的电流大小。
(2)如果t=0时，断开开关S，调整滑动变阻器的阻值，并将磁场方向变为沿斜面向上，t0=6s时，闭合开关S，电流恰好恢复到(1)中的数值，这时金属棒ab仍能匀速运动，求此时磁感应强度的大小。
【答案】（1） 
（2）
【解析】（1）根据左手定则可知，金属棒ab所受的安培力沿斜面向上，则
金属棒ab匀速上滑，所受摩擦力沿斜面向下，由平衡条件有：
联立解得：
；
（2）需要首先确定经
后金属棒ab的运动方向，才能确定摩擦力的方向
切断电流后，金属棒ab上滑的加速度大小：
因此经过
，速度变为0
之后金属棒ab下滑，加速度大小为：
所以
后金属棒ab的速度沿斜面向下，磁场方向变为沿斜面向上，根据左手定则可知安培力垂直斜面向下，根据平衡条件有：
，
联立解得：
。
练习册系列答案
相关题目
