如圖所示，兩平行導軌間距L=0.1m，足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接，傾斜部分與水平面夾角θ=3...

問題詳情：

如圖所示，兩平行導軌間距L=0.1m，足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接，傾斜部分與水平面夾角θ=30°，垂直斜面方向向上的勻強磁場的磁感應強度B=0.5T，水平部分沒有磁場。金屬棒ab質量m=0.005kg，電阻r=0.02Ω，運動中與導軌有良好接觸，並且垂直於導軌，電阻R=0.08Ω，其餘電阻不計，當金屬棒從斜面上離地高h=1.0m以上任何地方由靜止釋放後，在水平面上滑行的最大距離x都是1.25m。（取g=10m/s2）求：

（1）棒在斜面上的最大速度為多少；

（2）棒與水平面間的動摩擦因數；

（3）棒從高度h=1.0m處滑下後電阻R上產生的熱量。

【回答】

*：（1）1.0 m/s（2）0.04（3）3.8×10-2 J

解析：（1）棒在斜面上速度最大時，a=0

mgsinθ= BIL————————1分

I= ————————1分

E=BLv————————1分

解得v=1m/s————————1分

（2）在水平面軌道滑行過程中

-μmgx=0-mv2————————2分

μ=0.04————————2分

（3）棒在下滑的過程中

mgh-Q=mv2————————1分

Q=4.75×10-2 J————————1分

電阻R上產生的熱量：QR=Q————————1分

解得QR=3.8×10-2 J————————1分

知識點：專題八 電磁感應

題型：計算題