Question

如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，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(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg，電阻不計(jì)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。
（1）求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大小；
（2）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大��；
（3）在上問中，若R=2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。

Answer 1

解：（1）棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度為0，故此時(shí)無安培力，物體只受重力、支持力和摩擦力。所以有

（2）速度最大時(shí)，加速度為0，此時(shí)有
 ①
 ②
 ③
由上述式子可得v_m=10m/s
（3）由安培力方向可知此時(shí)磁場方向垂直于斜面向上。將上述各已知量代入①③式，可得B=0.4T