Question

 如右圖所示，一平面框架與水平面成37°角，寬L=0.4 m，上、下兩端各有一個(gè)電阻R₀＝1 Ω，框架的其他部分電阻不計(jì)，框架足夠長(zhǎng).垂直于框平面的方向存在向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T.ab為金屬桿，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.4 m，質(zhì)量m＝0.8 kg，電阻r＝0.5Ω，棒與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5.由靜止開始下滑，直到速度達(dá)到最大的過程中，上端電阻R₀產(chǎn)生的熱量Q₀＝0.375J(已知sin37°＝0.6，cos37°=0.8；g取10m／s2)求：

(1)桿ab的最大速度；  

(2)從開始到速度最大的過程中ab桿沿斜面下滑的距離；在該過程中通過ab的電荷量.

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

【答案】

 解析：    

（1）   桿ab達(dá)到平衡時(shí)的速度即為最大速度v，這時(shí)

mgsinθ—F— =0，N=mgcosθ

∴F=mg（sinθ—μcosθ）

總電阻，，，

，得

 

克服磁場(chǎng)力所做的功數(shù)值上等于產(chǎn)生的總電能即  

，由動(dòng)能定理：

通過ab的電荷量　，代入數(shù)據(jù)得q＝2 C