Question

【题目】如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定平行金属导轨MV、PQ间距L=1m , 上端接有阻值R =0.2Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角θ=37。。在导轨平面上ab、cd间有垂直导轨平面向上的匀强 磁场，磁场的宽度也为L=lm,磁感应强度B1随时间的变化规律如图乙所示，导轨cd以下有垂直导轨平 面向下的匀强磁场，磁感应强度B2 = 0.08T, 一质量m=0. 1Kg、阻值r=0. 1Ω的金属棒垂直导轨静止在磁 场昆B2区域内，sin37° = 0. 6, cos37° = 0. 8, g=10m/s2o 求：

(1)金属棒与导轨间的最小动摩擦因数μ;

(2) 10s内电阻R产生的焦耳热；

(3)把导轨换成光滑导轨，其他条件不变，金属棒运动的最大速度.

Answer 1

【答案】（1）0.8（2）0.5J（3）30m/s

【解析】

（1）感应电动势 ①

感应电流 ②

安培力 ③

对导体棒受力分析有 ④

联立解得 ⑤

（2）电阻R产生的焦耳热 ⑥

解得 ⑦

（3）金属棒最终匀速运动，受力分析有 ⑧

，

，

⑨

联立解得