如图所示.MN.PQ为足够长的平行金属导轨.间距L=0.50m.导轨平面与水平面间夹角θ=370.N.Q间连接一个电阻R=5.0Ω.匀强磁场垂直于导轨平面向上.磁感应强度B=1.0T．将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置.金属棒及导轨的电阻不计．现由静止释放金属棒.金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直.且与导轨接触良好．已知金属棒与导� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=0.50m，导轨平面与水平面间夹角θ=37⁰，N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1.0T．将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒及导轨的电阻不计．现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50，当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，位置cd与ab之间的距离s=2.0m．已知g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：
（1）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；
（2）金属棒达到cd处的速度大小；
（3）金属棒由位置ab运动到cd的过程中，电阻R产生的热量．

（1）设金属杆的加速度大小为a，则
mgsinθ-μmgcosθ=ma
a=2.0m/s²
（2）设金属棒达到cd位置时速度大小为v、电流为I，金属棒受力平衡，有
mgsinθ=BIL+μmgcosθ
I=

BLv

解得v=2.0m/s
（3）设金属棒从ab运动到cd的过程中，电阻R上产生的热量为Q，由能量守恒，有mgs?sinθ=

mv2+μmgs?cosθ+Q
解得Q=0.10J
答：（1）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小为2m/s²．
（2）金属棒达到cd处的速度大小为2m/s．
（3）金属棒由位置ab运动到cd的过程中，电阻R产生的热量为0.10J．

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A．

B．

C．

D．

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（1）A、B线框哪个先落地？请用学过的物理知识分析论证你的结论；
（2）落地时，计算通过A、B两个线框的电量之比；
（3）落地时，能否判断出哪个线框产生的热量较多？若能，求出两者产生的热量之比；若不能，请说明理由．