Question

(12分)如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1 m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝37°角，下端連接阻值為R的電阻．勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為0.2 kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25. (g取10 m/s²，sin37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大小．

(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大小．

(3)在上問中，若R＝2 Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強度的大小與方向．

 

Answer 1

（1） 

a＝4 m/s²(2) 10 m/s(3) B＝0.4 T，由右手定則可判斷出，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上

解析:（1）對金屬棒受力分析有：

 

a＝4 m/s²…………4分

(2)

聯(lián)立解得： v＝10 m/s…………………4分

(3) 由，代入數(shù)據(jù)得：B＝0.4T，由右手定則可判斷出，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上……………4分