Question

（09年朝陽區月考）（8分）如圖所示，在傾角θ=37º的斜面上，固定著寬L=0.20m的平行金屬導軌，在導軌上端接有電源和滑動變阻器，已知電源電動勢E=6.0V，內電阻r=0.50Ω。一根質量m=10g的金屬棒ab放在導軌上，與兩導軌垂直并接觸良好，導軌和金屬棒的電阻忽略不計。整個裝置處于磁感應強度B=0.50T、垂直于軌道平面向上的勻強磁場中。若金屬導軌是光滑的，已知sin37º=0.6，cos37º=0.8，取g=10m/s²，求：

（1）要保持金屬棒靜止在導軌上，滑動變阻器接入電路的阻值是多大？

（2）金屬棒靜止在導軌上時，如果使勻強磁場的方向瞬間變為豎直向上，則此時導體棒的加速度是多大？

Answer 1

解析：（1）對金屬棒進行受力分析，如圖所示，設滑動變阻器接入電路的阻值為R，對于閉合電路

 

            

 

   （2）當勻強磁場的方向瞬間變為豎直向上，對金屬棒進行受力分析，如圖所示，