[题目]如图所示.两根足够长的光滑金属导轨间距为L.电阻不计.与水平方向夹角为θ.上端连接阻值为R的电阻.图中虚线下方区域内存在垂直导轨平面向上的匀强磁场.金属杆ab质量为m.电阻也为R.垂直导轨放置.开始时金属杆ab处在离磁场上边界的距离为L处.现将金属杆ab由静止释放.刚进入磁场上边界时.电阻R两端的电压为U.重力加速度为g.求:(1)匀强磁场题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，两根足够长的光滑金属导轨间距为L，电阻不计，与水平方向夹角为θ，上端连接阻值为R的电阻。图中虚线下方区域内存在垂直导轨平面向上的匀强磁场。金属杆ab质量为m，电阻也为R，垂直导轨放置。开始时金属杆ab处在离磁场上边界的距离为L处。现将金属杆ab由静止释放，刚进入磁场上边界时，电阻R两端的电压为U。重力加速度为g。求：

(1)匀强磁场的磁感应强度B；

(2)当金属杆ab从磁场上边界继续下滑距离L时，开始做匀速运动，则匀速的速度v多大；

(3)金属杆ab从进入磁场到刚开始做匀速运动这一过程中，电阻R产生的热量Q。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)设金属杆刚进磁场的速度v0，由动能定理得

①

由法拉第电磁感应定律得

②

由闭合电路欧姆定律得

③

且

U=IR④

解得

⑤

(2)设匀速运动时电流为I1，由平衡条件得

⑥

此时感应电动势为E1

⑦

解得

⑨

(3)设金属杆ab从进入磁场到刚开始做匀速运动这一过程中电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒定律有

由焦耳定律及串联电路的特点可得

解得

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(a)

(1)在图(a)中画出实验电路图。

(2)根据电路图，在图(b)的实物图上连线。

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C. 导体棒的速度不会大于

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（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。接通电源。开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。重力加速度为9.8 m/s2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_____________（结果保留2位小数）。