如圖*所示，兩根足夠長的光滑直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導軌間距為L.M、P兩點間接...

問題詳情：

如圖*所示，兩根足夠長的光滑直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導軌間距為L.M、P兩點間接有阻值為R的電阻．一根質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，並與導軌垂直．整套裝置處於磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下．導軌和金屬桿的電阻可忽略．用與導軌平行且向上的恆定拉力F作用在金屬桿上，金屬桿ab沿導軌向上運動，最終將做勻速運動．當改變拉力F的大小時，相對應的勻速運動速度v也會改變，v和F的關係如圖乙所示．

(1)金屬桿ab在勻速運動之前做什麼運動？

(2)運動過程中金屬桿ab受到的安培力的表達式？

(3)若m＝0.25kg，L＝0.5m，R＝0.5Ω，取重力加速度g＝10m/s2，試求磁感應強度B的大小及θ角的正弦值sinθ.

【回答】

 [*]　(1)變速運動　(2)　(3)1T，sinθ＝0.8

[解析]　(1)變速運動(或變加速運動、加速度減小的加速運動、加速運動)

(2)感應電動勢E＝BLv

感應電流I＝

ab杆所受的安培力F安＝BIL＝

(3)F－mgsinθ－＝ma

當a＝0時，速度v達到最大且保持不變，杆做勻速運動．

v＝(F－mgsinθ)

結合v－F圖象知：

斜率＝

橫軸上截距mgsinθ＝2

代入數據解得B＝1T，sinθ＝0.8.

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：計算題