Question

【題目】如圖所示，MN、PQ為間距L=0．5 m的足夠長平行導軌，NQ⊥MN。導軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=5 Ω 的電阻。有一勻強磁場垂直于導軌平面，磁感應強度為B0=1 T。將一根質量為m=0．05 kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻均不計。現由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導軌間的動摩擦因數μ=0．5，當金屬棒滑行至cd處時已經達到穩定速度，cd距離NQ為s=2 m。試解答以下問題：（g=10 m/s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8）

（1）當金屬棒滑行至cd處時回路中的電流多大？

（2）金屬棒達到的穩定速度是多大？

（3）當金屬棒滑行至cd處時回路中產生的焦耳熱是多少？

Answer 1

【答案】1）0．2A（2）2m/s（3）0．1J

【解析】

試題分析：（1）導體勻速運動時：mgsinθ=f+F

F=B0IL

f=μFN=μmgcosθ

解得I=0．2A

（2）I=E/R

E=BLv

解得v=2m/s

（3）由能量關系：

解得：Q=0．1J