(1)当杆达到最大速度时受力平衡,受力如图
mgsinθ=BIL+μN
N=mgcosθ
电路中电流 I=
=E R
BLvm
R
解得 B=
mgR(sinθ?μcosθ)
L2vm
(2)当杆的速度为
vm时,由牛顿第二定律:mgsinθ-BIL-μN=ma 1 3
此时电路中电流:I′=
=E′ R
BLvm
3R
解得 a=
gsinθ?2 3
μgcosθ 2 3
(3)设金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度为h,由能量守恒:mgh=
m1 2
+Q+μmgcosθ?s
v
又 h=s?sinθ
解得 h=
m
+2Q
v
2mg(1?μcotθ)
答:(1)磁感应强度的大小B=
;
mgR(sinθ?μcosθ)
L2vm
(2)当速度达到
vm时,求此时杆的加速度大小a=1 3
gsinθ?2 3
μgcosθ;2 3
(3)金属杆下降的高度h=
m
+2Q
v
2mg(1?μcotθ)