Question

 如右图所示，一平面框架与水平面成37°角，宽L=0.4 m，上、下两端各有一个电阻R₀＝1 Ω，框架的其他部分电阻不计，框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场，磁感应强度B＝2T.ab为金属杆，其长度为L＝0.4 m，质量m＝0.8 kg，电阻r＝0.5Ω，棒与框架的动摩擦因数μ＝0.5.由静止开始下滑，直到速度达到最大的过程中，上端电阻R₀产生的热量Q₀＝0.375J(已知sin37°＝0.6，cos37°=0.8；g取10m／s2)求：

(1)杆ab的最大速度；  

(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离；在该过程中通过ab的电荷量.

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

【答案】

 解析：    

（1）   杆ab达到平衡时的速度即为最大速度v，这时

mgsinθ—F— =0，N=mgcosθ

∴F=mg（sinθ—μcosθ）

总电阻，，，

，得

 

克服磁场力所做的功数值上等于产生的总电能即  

，由动能定理：

通过ab的电荷量　，代入数据得q＝2 C