◎ 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/s2，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/s2＝4m/s2  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＝I2R  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。