题目内容
如图所示，两平行导轨间距L＝0.1 m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角θ＝30°，垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度B＝0.5 T，水平部分没有磁场．金属棒ab质量m＝0.005 kg，电阻r＝0.02 Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻R＝0.08 Ω，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高h＝1.0 m以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m(取g＝10 m/s2)．求：(1)棒在斜面上的最大速度；(2)水平面的动摩擦因数；
(3)从高度h＝1.0 m处滑下后电阻R上产生的热量。
(1)1.0 m/s (2)0.04 (3)3.8×10－2 J
解：(1)由题意知金属棒从离地高h＝1.0 m以上任何地方由静止释放后，在到达水平面之前已经开始匀速运动．
设最大速度为v，则感应电动势E＝BLv……1分
感应电流I＝
……1分
安培力F＝BIL……1分
匀速运动时，有mgsin θ＝F……1分
解得v＝1.0 m/s……2分
(2)在水平面上运动时，金属棒所受滑动摩擦力f＝μmg……2分
金属棒在摩擦力作用下做匀减速运动，有
f＝ma……1分
v2＝2ax……1分
解得μ＝0.04……2分
(用动能定理同样可以解答)
(3)下滑的过程中，由动能定理可得：
mgh－W＝
mv2……2分
安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热，有W＝Q……2分
电阻R上产生的热量：QR＝
Q……2分
解得QR＝3.8×10－2 J.……1分
练习册系列答案
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轴负方向
时刻，P点的振动方向沿
，额定电流为2A
，根据纸带求小车的速度。当打点计时器打点A时小车的速度vA=____________，打点计时器打点B时小车的速度vB=_______________。
