Question

【題目】如圖所示，一平面框架與水平面成37°角，寬L=0.4m,上、下兩端各有一個電阻R0＝1Ω,框架的其他部分電阻不計,框架足夠長.垂直于框平面的方向存在向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T。ab為金屬桿,其長度為L＝0.4m，質(zhì)量m＝0.8kg，電阻r＝0.5Ω，金屬桿與框架的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。金屬桿由靜止開始下滑,直到速度達(dá)到最大的過程中,金屬桿克服磁場力所做的功為W=1.5J。已知sin37°＝0.6，cos37°=0.8；g取10m／s2.求:

（1）ab桿達(dá)到的最大速度v.

（2）ab桿從開始到速度最大的過程中沿斜面下滑的距離.

（3）在該過程中通過ab的電荷量．

Answer 1

【答案】（1）2.5m/s （2）S="2.5m" （3） 2C

【解析】

試題（1）當(dāng)ab桿勻速運(yùn)動時速度最大，桿受到重力、支持力、摩擦力與安培力的作用，

由平衡條件得：BIL+μmgcosθ=mgsinθ，

最大感應(yīng)電流：，

解得：vm=2.5m/s

（2）由能量守恒得：

代入數(shù)據(jù)解得：x=2.5m；

（3）流過導(dǎo)體棒的電量：q=I△t，

感應(yīng)電流：

聯(lián)立解得：q=2C