Question

【題目】如圖甲所示，一電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌MV、PQ間距L=1m , 上端接有阻值R =0.2Ω的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37。。在導(dǎo)軌平面上ab、cd間有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng) 磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的寬度也為L=lm,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，導(dǎo)軌cd以下有垂直導(dǎo)軌平 面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 = 0.08T, 一質(zhì)量m=0. 1Kg、阻值r=0. 1Ω的金屬棒垂直導(dǎo)軌靜止在磁 場(chǎng)昆B2區(qū)域內(nèi)，sin37° = 0. 6, cos37° = 0. 8, g=10m/s2o 求：

(1)金屬棒與導(dǎo)軌間的最小動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

(2) 10s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)把導(dǎo)軌換成光滑導(dǎo)軌，其他條件不變，金屬棒運(yùn)動(dòng)的最大速度.

Answer 1

【答案】（1）0.8（2）0.5J（3）30m/s

【解析】

（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ①

感應(yīng)電流 ②

安培力 ③

對(duì)導(dǎo)體棒受力分析有 ④

聯(lián)立解得 ⑤

（2）電阻R產(chǎn)生的焦耳熱 ⑥

解得 ⑦

（3）金屬棒最終勻速運(yùn)動(dòng)，受力分析有 ⑧

，

，

⑨

聯(lián)立解得