Question

如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1.0m，導軌平面與水平面成θ=37??角，下端連接阻值為R的電阻。勻強磁場方向與導軌平面垂直。質量為0.20kg，電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數為0.25。

（1）求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大小；

（2）當金屬棒下滑速度達到穩定時，電阻R消耗的功率為8.0W，求該速度的大小；

（3）在第2問中，若R=2.0Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應強度的大小和方向。（g=10m/s²，sin37??=0.60，cos37??=0.80）

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Answer 1

（1）4m/s²

（2）10m/s

（3）0.4T，垂直于導軌平面向上

解析:

（1）4m/s²

（2）10m/s（穩定時合力為零：，得，由已知因此得v）

（3）0.4T，垂直于導軌平面向上。