Question

如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、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(chǎng)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(kāi)始下滑時(shí)的加速度大小；

（2）若B=1T，R=5Ω，求金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度大小

（3）在上問(wèn)中，若R=20Ω，穩(wěn)定速度保持不變，且金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向．（g=10m/s²，sin37°=0.6，c0s37°=0.8）

Answer 1

（1）4m/s²

（2）4m/s

（3）B=2T ，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上．

解析:

（1）金屬棒開(kāi)始下滑的初速為零，根據(jù)牛頓第二定律：mgsinθ－μmgcosθ=ma，解得 a=10×（0.6－0.25×0.8）m/s²=4m/s²．

（2）4m/s

（3）B=2T ，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上．