(2006?西城区一模)如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间

2025-05-13 07:40:44
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回答1:

(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
1
3
vm
时,由牛顿第二定律:mgsinθ-BIL-μN=ma  
此时电路中电流:I′=
E′
R
BLvm
3R
          
解得 a=
2
3
gsinθ?
2
3
μgcosθ
   
(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=
1
2
m
v
+Q+μmgcosθ?s
 
又      h=s?sinθ                       
解得   h=
m
v
+2Q
2mg(1?μcotθ)

答:(1)磁感应强度的大小B=
mgR(sinθ?μcosθ)
L2vm

(2)当速度达到
1
3
vm时,求此时杆的加速度大小a=
2
3
gsinθ?
2
3
μgcosθ

(3)金属杆下降的高度h=
m
v
+2Q
2mg(1?μcotθ)