Question

如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg，有效长度为2m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流强度增加到8A时，金属棒能获得2m/s²的加速度．则磁场的磁感应强度为

 

T，金属棒和导轨的动摩擦因数为

 

．

Answer 1

分析：先根据金属棒匀速直线运动时受力平衡，求出所受摩擦力的大小，然后结合牛顿第二定律对加速运动时列方程；利用匀速运动时摩擦力等于安培力求出摩擦因数．

解答：解：金属棒匀速运动时，安培力与摩擦力，则有：f=BI₁L
棒加速运动时，由牛顿第二定律可得：BI₂L-f=ma
联立得：BI₂L-BI₁L=ma
代入数据得：B=1.2T
匀速运动时，有：f=BI₁L=1.2×5×2N=12N
根据摩擦力公式得：f=μN=μmg
联立以上方程，代入数据得：μ=

f

mg

=

12

3.6×10

=

1

3

故答案为：1.2；

1

3

点评：本题完全采用力学的方法处理，只要将抓住安培力具有一般力的性质，根据平衡条件和牛顿第二定律进行求解．