Question

【題目】如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌由傾斜和水平兩部分平滑連接組成，傾斜部分的傾角θ= 45°，水平部分處于方向豎直向上的、磁感應(yīng)強度為B=lT的勻強磁場中。導(dǎo)軌間距/=lm，在導(dǎo)軌左上端接有一個阻值為R=3Ω的電阻。將質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1Ω的金屬棒ab從斜導(dǎo)軌上的與水平導(dǎo)軌高度差為h=lm處由靜止釋放，導(dǎo)軌電阻不計，棒與傾斜導(dǎo)軌間的摩擦力是它們之間正壓力的μ= 0.2倍，水平導(dǎo)軌光滑，導(dǎo)體棒始終垂直于兩導(dǎo)軌，取g= 10 m/s2．求：

(1)棒ab剛運動到水平導(dǎo)軌上時的速度大小和棒ab在水平導(dǎo)軌上運動的最大加速度；

(2)在棒ab運動的整個過程中通過電阻R的電荷量。

Answer 1

【答案】(1) ， (2)

【解析】（1）從傾斜導(dǎo)軌上滑下，由動能定理：

解得v0=4m/s；

導(dǎo)體棒ab進入磁場，產(chǎn)生的電動勢E=BLv

水平導(dǎo)軌，由牛頓第二定律：BIL=ma

解得

當v=v0時，a最大，且am=5m/s2

（2）通過R的電荷量

動量定理

解得