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l=1m，导轨平面与水平面成θ=37°角
（1）设金属棒刚开始下滑时的加速度为a，由于金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律有 mgsinθ=ma ①代入数据解得 a=gsin30°=5m/s2 ②（2）设金属棒运动达到稳定时的速度为v、所受安培力为FA，棒在沿导轨方向受力平衡，则有 mgsin θ-FA=0 ③此时金属棒克服安培力做功的功率等于小电珠消耗的电功率，则有 P=FAv ④联立③④式并入代数据解得 v=5m/s ⑤（3）设磁感应强度的大小为B，金属棒切割磁感线产生的感应电动势为E=Blv ⑥小电珠正常发光，其两端电压等于E，必有E=U灯=2.5V ⑦联立⑥⑦式并代入数据解得 B=0.5T ⑧答：（1）金属棒沿导轨由静止刚开始下滑时的加速度大小是5m/s2；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，小电珠正常发光，该速度的大小为5m/s；（3）磁感应强度的大小是0.5T．
金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma 解得：a=10×（0.6-0.25×0.8）m/s2=4 m/s2 （2）设金属棒运动达到稳定时，设速度为v，所受安培力为F，棒沿导轨方向受力平衡，根据物体平衡条件mgsinθ-μmgcosθ=F 将上式代入即得F=0.8 N此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率P=Fv P=0.8×10W=8W．（3）设电路中电流为I，感应电动势为EE=BLv=0.4×1×10V=4V 而由P=UI可得，I=PE=84A=2A，由欧姆定律I=ER可知：R=EI=42Ω=2Ω．
（1）当ab刚开始运动时有最大的加速度，此时速度为v，感应电流为零，导体棒所受的安培力为零，根据牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma
代入数值，得a=4m/s2
（2）ab的速度最大时，做匀速直线运动，合外力为0，则有
mgsinθ＝μmgcosθ+
| B2l2vm |
| R |
代入数值，得vm=10m/s
（3）金属棒下滑4s的过程中根据动能定理得：
| I | 2 答：安培力随速度改变而改变F-μmgcosθ+mgsinθ+FA=ma F=0.16t-0.52 （2＜t＜4）答：（1）金属棒产生的感应电动势的最大值2.4v，电阻R消耗的最大功率1.28W（2）当金属棒速度为向上3m/s时施加在金属棒上外力F的大小1.16N，方向平行于斜面向上（3）金属棒在整个运动过程中外力F随... 答：根据法拉利第电磁感应定律：E=BLv根据欧姆定律：I=ER+r安培力F=BIL速度稳定时：BIL=mgsin37°联立以上方程得：v=15m/s此时的电流I=BLvR+r=0.4×1×152=3A则电阻R上消耗的热功率：P=I2R=32×1=9w故答案为：15m/s；9w． 答：2）当速度v 1 =0.4m/s时：由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律 ， 由牛顿第二定律知： 解得：a 1 =2m/s 2 （3）换成电容器时t时刻棒的速度为v，则棒产生的电动势和电容器充电电量 ， 解得： 在 时间内电荷量变化为 故 则牛顿第二定律知 即 解得： m/s 2 ... 答：②；（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡：mgsinθ-F=0…③此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率：Fv=P…④由③、④两式代入数据解得：v=203m/s… ⑤；（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为... 答：（1）设金属棒刚开始下滑时的加速度为a，由于金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律有 mgsinθ=ma ①代入数据解得 a=gsin30°=5m/s 2 ②（2）设金属棒运动达到稳定时的速度为v、所受安培力为F A ，棒在沿导轨方向受力平衡，则有 mgsin θ-F A =0 ③此时金属棒克服... 答：解：（1）当速度最大时，感应电动势最大，R上消耗功率最大 E = BLV 0 E =0.4×1×6V=2.4V P R =I 2 R= （2）当金属棒速度为v=3m/s时，加速度为 ，沿斜面向下 由牛顿第二定律得（取沿斜面向下为正方向）： ，平行于斜面向上（3）由图可知速度 （沿斜面向上为... 答：②；（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡：mgsinθ-F=0…③此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率：Fv=P…④由③、④两式代入数据解得：v=203m/s…⑤；（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B... 答：解：（1）金属棒开始下滑的初速度为零，根据牛顿第二定律： 解得 （2） 设金属棒达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒沿导轨方向受力平衡： 电阻消耗的功率等于克服安培力做功的功率，即： 以上两式联立，解得： 答：外 =mgsinθ+f+F 安 -ma=（1.32-0.16t）N上升过程运动时间为t= v 0 a =2s 下滑过程：由②得：F 外 =mgsinθ-f+F 安 -ma=（084-0.16t）N根据对称性可知，上滑过程运动时间也为t=2s．画出金属棒在整个运动过程中外力F随时间t变化所对应的图线如图所示． 答：0.25×0.8)m/s＝10m/s ⑤故当金属棒下滑速度达到稳定时，棒的速度大小为10m/s．（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为BI＝vBlR⑥P=I2R⑦由⑥、⑦两式解得：B＝PRvl＝8×210×1T＝0.4T⑧磁场方向垂直导轨平面向上．故磁感应强度的大小为0.4T，方向垂直... 快递评价网，热门人物的介绍与评论。内容来自于会员交流，不代表本站立场与观点。
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