◎ 题目

如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R=0.3Ω、质量m1=0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环．已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求 （1）小环所受摩擦力的大小； （2）Q杆所受拉力的瞬时功率．

◎ 答案

（1）设小环受到的摩擦力大小为Ff，由牛顿第二定律，有 m2g-Ff=m2a 代入数据得 Ff=0.2N； （2）设通过K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有 Ff=B1I1l 设回路中电流为I，总电阻为R总，有： I=2I1 R总= 3 2 R 设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有 I= E R总 E=B2lv F+m1gsinθ=B2Il 拉力的瞬时功率为 P=Fv 联立以上方程，代入数据解得 Q杆受拉力的功率P=2W．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【平均功率和瞬时功率的区别】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】  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。