Question

如图所示，金属框架与水平面成30°角，匀强磁场的磁感强度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金属棒长，重量为0.1N，可以在框架上无摩擦地滑动，棒与框架的总电阻为，运动时可认为不变，问：

(1)要棒以的速度沿斜面向上滑行，应在棒上加多大沿框架平面方向与导轨平行的外力？

(2)当棒运动到某位置时，外力突然消失，棒将如何运动？

(3)棒匀速运动时的速度多大？

(4)达最大速度时，电路的电功率多大？重力的功率多大？

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）先减速到零，后又反向加速，直至再次达到平衡时匀速运动（3）2.5m/s（4） 

【解析】

试题分析：（1）金属棒受力如图所示，则有

其中

联立以上各式并带入数据解得

(2)撤去外力后，金属棒先减速到零，后又反向加速，直至再次达到平衡时匀速运动。

（3）平衡时受力如图所示，则有

联立以上各式解得

(4)电路的电功率为

重力的功率为

考点：考查了导体切割磁感线运动

点评：本题综合性较强，结合安培力特点考查了物体的平衡，注意公式F=BIL的应用条件，以及公式中各个物理量的含义．