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共点力的平衡
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如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m、导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg，电
网友投稿 2022-10-22 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m、导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小．
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小．
(3)在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向(g＝10m/s
2
，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
◎ 答案
解：(1)金属棒开始下滑的初速度为零，根据牛顿第二定律
mgsinθ－μmgcosθ＝ma ①
由①式解得a＝10×(0.6－0.25×0.8)m/s
2
＝4m/s
2
②
(2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡
mgsinθ－μmgcosθ－F＝0 ③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率Fv＝P ④
由③、④两式解得v＝
＝10m/s ⑤
(3)设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长度为l，磁场的磁感应强度为B
I＝
⑥
P＝I
2
R ⑦
由⑥、⑦两式解得B＝
＝0.4T ⑧，磁场方向垂直导轨平面向上
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m、导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg，电…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【从受力确定运动情况】，【电磁感应现象中的切割类问题】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/320191.html
十二生肖
十二星座
＝10m/s ⑤ 
⑥ 
＝0.4T ⑧，磁场方向垂直导轨平面向上