题目内容
如图，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
1 m，导轨平面与水平面成
＝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0.2 kg，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8 W，求该速度的大小；
(3)在上问中，若R＝2 Ω，金属棒中的电流方向由a→b，求磁感应强度的大小和方向．(g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
答案：
解析：
解析：
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解析： (1)金属棒开始下滑的初速为零，由牛顿第二定律，有mgsin  －μmgcos＝ma (2分)
a＝4 m/s2 (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mgsin －μmgcos－F＝0 (2分)
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻消耗的功率 Fv＝P 有 v＝10 m/s (2分)(3)设电路中电流为I，两导轨间金属棒长为L，磁感应强度为B 则 I＝ (2分)
P＝I2R ∴ B＝0.4 T，方向垂直导轨平面向上 (2分) |
练习册系列答案
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