Question

【題目】如圖甲所示，兩平行導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌左端接有阻值的定值電阻，兩導(dǎo)軌的間距，導(dǎo)軌平面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感強(qiáng)度，一個(gè)質(zhì)量為、長也為0.5m的導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上。現(xiàn)用一個(gè)水平向右、大小為的恒力拉金屬棒，使金屬棒從靜止開始向右運(yùn)動，金屬棒向右運(yùn)動x=2m達(dá)到最大速度，此過程中金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示，金屬棒在運(yùn)動中始終與導(dǎo)軌接觸良好，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，求：

（1）金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)；

（2）金屬棒的電阻r。

Answer 1

【答案】(1)；(2)

【解析】（1）由圖乙可知，當(dāng)v=0時(shí)，a=2m/s2

由牛頓第二定律可知：

代入數(shù)據(jù)解得：=0.4

（2）由圖象可知：=2m/s

當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí)，有

且

解得=0.4A

此時(shí)電路中的電動勢

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

代入數(shù)據(jù)解得：r=0.5Ω