Question

如圖所示，平行導(dǎo)軌的傾角為θ，導(dǎo)軌間距離為L，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中；導(dǎo)軌中接入電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源．電路中有一阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab由靜止釋放后下滑，已知ab棒的電阻也為R，已知棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，求導(dǎo)體棒在釋放瞬間的加速度大�。�

Answer 1

分析：導(dǎo)體棒在釋放瞬間受重力、支持力、摩擦力和安培力，根據(jù)正交分解求出導(dǎo)體棒所受的合力，根據(jù)牛頓第二定律求出釋放瞬間的加速度．

解答：解：受力分析如圖所示，
導(dǎo)體棒受重力mg、支持力F_N摩擦力f和安培力F，
x軸方向上 mgsinθ-Fcosθ-f=ma，
y軸方向上 F_N=mgcosθ+Fsinθ，
摩擦力為 f=μF_N，
其中安培力 F=BIL
電流強(qiáng)度 I=

E

R+R+r

根據(jù)以上方程可以解得，
a=gsinθ（1-μ）-

BEL(cosθ+μsinθ)

m(2R+r)

．
答：導(dǎo)體棒在釋放瞬間的加速度的大小為gsinθ（1-μ）-

BEL(cosθ+μsinθ)

m(2R+r)

．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地進(jìn)行受力分析，求出合力，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．