問題詳情：
如圖11所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌，導軌間距爲L，長爲3d，導軌平面與水平面的夾角爲θ，在導軌的中部刷有一段長爲d的薄絕緣塗層．勻強磁場的磁感應強度大小爲B，方向與導軌平面垂直．質量爲m的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放，在滑上塗層之前已經做勻速運動，並一直勻速滑到導軌底端．導體棒始終與導軌垂直，且僅與塗層間有摩擦，接在兩導軌間的電阻爲R，其他部分的電阻均不計，重力加速度爲g.求：
(1)導體棒與塗層間的動摩擦因數μ；
(2)導體棒勻速運動的速度大小v；
(3)整個運動過程中，電阻產生的焦耳熱Q.
【回答】
(1)在絕緣塗層上受力平衡，且無安培力作用:
mgsinθ＝μmgcosθ （2分）
解得：μ＝tanθ. （2分）
(2)在光滑導軌上運動時感應電動勢:E＝Blv （2分）
感應電流：I＝
（2分）
由安培力：F安＝BIL和受力平衡得:F 安BIL＝mgsinθ （2分）
解得 v＝
（2分）
(3)摩擦生熱 QT＝μmgdcosθ （2分）
能量守恆定律 3mgdsinθ＝Q＋QT＋
mv2 （2分）
解得 Q＝2mgdsinθ－
. （2分）
知識點：專題八 電磁感應
題型：綜合題
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