如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成角，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。

   （1）求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大小。

   （2）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大小。

   （3）在上問(wèn)中，若R=2，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向。（g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）

（1）4.、（2）10 .(3)0.4T磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上


解析:

（1）金屬棒開(kāi)始下滑的初速度為零,根據(jù)牛頓第二定律有: ①

由①式解得：②

（2）設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，速度為，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡，有：③

此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率，即④

由③、④兩式解得：  =10m/s⑤

（3）設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)為，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則：

⑥   ⑦   由⑥、⑦兩式解得：⑧

磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角，下端連接阻值為R=0.8Ω的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感強(qiáng)度大小B=1T；質(zhì)量為m=0.1kg、電阻r=0.2Ω金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．g取10m/s2．求：
（1）金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大小；
（2）金屬棒ab所能獲得的最大速度；
（3）若屬棒ab沿斜面下滑0.2m時(shí)恰好獲得最大速度，求在此過(guò)程中回路一共生熱多少焦？

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（1）滑環(huán)將怎樣運(yùn)動(dòng)？
（2）求滑環(huán)運(yùn)動(dòng)后克服摩擦力所做的功．

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3
a和a電子剛好從矩形的相對(duì)的兩個(gè)頂點(diǎn)間通過(guò)，求：1、電子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間？2、電子的荷質(zhì)比q/m．

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（1）拉力大小F；

（2）拉力的功率P；

（3）拉力做的功W；

（4）線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電熱Q；

（5）通過(guò)線(xiàn)圈某一截面的電荷量q。

 

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