如图所示，两平行导轨间距L=0.1m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面夹角θ=3...

问题详情：

如图所示，两平行导轨间距L=0.1m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面夹角θ=30°，垂直斜面方向向上的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，水平部分没有磁场。金属棒ab质量m=0.005kg，电阻r=0.02Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻R=0.08Ω，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高h=1.0m以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25m。（取g=10m/s2）求：

（1）棒在斜面上的最大速度为多少；

（2）棒与水平面间的动摩擦因数；

（3）棒从高度h=1.0m处滑下后电阻R上产生的热量。

【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时，a=0

mgsinθ= BIL————————1分

I= ————————1分

E=BLv————————1分

解得v=1m/s————————1分

（2）在水平面轨道滑行过程中

-μmgx=0-mv2————————2分

μ=0.04————————2分

（3）棒在下滑的过程中

mgh-Q=mv2————————1分

Q=4.75×10-2 J————————1分

电阻R上产生的热量：QR=Q————————1分

解得QR=3.8×10-2 J————————1分

知识点：专题八 电磁感应

题型：计算题