◎ 题目

如图甲，电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置，ON及RQ与水平面的倾角θ=53°，MO及PR部分的匀强磁场竖直向下，ON及RQ部分的磁场平行轨道向下，磁场的磁感应强度大小相同，两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上，与导轨垂直并始终接触良好。棒的质量m=1.0kg，R=1.0Ω，长度与导轨间距相同，L=1.0m，棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5，现对ab棒施加一个方向向右，大力随乙图规律变化的力F的作用，同时由静止释放cd棒，则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动，g取10m/s2，求： (1)ab棒的加速度大小； (2)磁感应强度B的大小； (3)若已知在前2s内外力做功W=30J，求这一过程中电路产生的焦耳热； (4)求cd棒达到最大速度所需的时间。

◎ 答案

解：(1)对ab棒：f=μmg，v=at             F-BIL-f=ma F=m(μg+a)+ ① a==1m/s2 (2)当t=2s时，F=10N  由①      B==2T (3)0-2s过程中，对a、b棒，由动能定理知： x=at2=2m，v=at=2m/s  W-μmgx-Q=mv2       Q=18J (4)当时间为t时，cd棒平衡，速度最大     N′=BIL+mgcos53°     f=μN′     mgsin53°=f     mgsin53°=     解得：t=5s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图甲，电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置，ON及RQ与水平面的倾角θ=53°，MO及PR部分的匀强磁场竖直向下，ON及RQ部分的磁场平行轨道向下，磁场的磁感应强度大小相同，两根相同…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【牛顿运动定律的应用】，【动能定理】，【磁感应强度】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】  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。