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=37º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向上.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. ⑴ 求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小, ⑵ 当金属棒下滑速度达到稳� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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=37º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向上.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.

⑴ 求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；

⑵ 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；

⑶ 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和方向.

（g=10m/s²，sin37º=0.6，cos37º=0.8）

【答案】

（1）a=4m/s² （2）v=10m/s

（3）B=0.4T, 方向与导轨平面垂直向上

【解析】（1）作出导体棒受力的截面图如右图所示

由牛顿第二定律得 G₁-F_f=ma ①

G₁=mgsin37º ②

F_f=cos37º ③

联立以上三式，并代入数据得：a=4m/s²

（2）金属棒下滑速度达到稳定时，在沿斜面方向合力为零得到：

G₁=F_f+F ④

由②③④得 F=0.8N

因导轨和导体棒电阻都不计，所电阻R消耗的功率就是安培力F做功的功率得到

（3）由得B=T

因金属棒中的电流方向由a到b，由右手定则判断出磁场方向与导轨平面垂直向上。

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=30°角，下端连接阻值为R=0.8Ω的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感强度大小B=1T；质量为m=0.1kg、电阻r=0.2Ω金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触．g取10m/s²．求：
（1）金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）金属棒ab所能获得的最大速度；
（3）若属棒ab沿斜面下滑0.2m时恰好获得最大速度，求在此过程中回路一共生热多少焦？

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