◎ 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L=1 m。导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度为B=0.4T。质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直且保持良好接触，它们间的动摩擦因数为μ=0.25。金属棒沿导轨由静止开始下滑，当金属棒下滑速度达到稳定时，速度大小为10 m/s。（取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）。求： （1）金属棒沿导轨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； （3）电阻R的阻值。

◎ 答案

解：（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律 得：a＝10×（0.6－0.25×0.8）m/s2＝4 m/s2 （2）设金属棒运动达到稳定时，设速度为v，所受安培力为F，棒沿导轨方向受力平衡，根据物体平稳条件 将上式代入即得F＝0.8 N 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P＝Fv P=0.8×10W=8W （3）设电路中电流为I，感应电动势为E =0.4×1×10V=4V ，A=2A ，Ω=2Ω

◎ 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L=1m。导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度…”主要考查了你对  【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。