Question

（20分）如圖甲所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個(gè)R=4Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₀=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好�，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度，已知在此過(guò)程中通過(guò)金屬棒截面的電量q=0.2C，且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與NQ平行。（取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。

求：

（1）金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

（2）cd離NQ的距離s

（3）金屬棒滑行至cd處的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量

（4）若將金屬棒滑行至cd處的時(shí)刻記作t=0，從此時(shí)刻起，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化

 

Answer 1

（1）μ=0.5（2）（3）（4）

解析:（1）當(dāng)v=0時(shí)，a=2m/s²                                          

                       （2分）   

  μ=0.5                                           （1分）

（2）由圖像可知：v_m=2m/s  當(dāng)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，有

                        （3分）

又：                       （2分）

得                                          

              （3分）

                                     （1分）

（3）            （2分）

       

                                  （2分）

                              （1分）

 

*（4）當(dāng)回路中的總磁通量不變時(shí)，金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流。此時(shí)金屬棒將沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng)。             

           

    　　      

　　　　　　　　　　　　　　　　�。�2分）

                                           （1分）