如图，相距为L=0.5m的两条足够长的粗糙平行金属导轨与水平面的夹角为θ=37°，上端接有定值电阻R=3.5Ω，匀强磁场
如图，相距为L=0.5m的两条足够长的粗糙平行金属导轨与水平面的夹角为θ=37°，上端接有定值电阻R=3.5Ω，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B=2T．将质量为m=0.5Kg内阻为r=0.5Ω的导体棒由静止释放，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨与金属棒间的动摩擦因数μ=0.25．不计导轨的阻，（g=10m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8），求：
（1）导体棒运动的最大速度；
（2）若导体棒从释放至其运动达到最大速度时沿导轨下滑x=20m，此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少？
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解题思路：（1）首先分析导体棒的运动情况：先加速运动后匀速运动，匀速运动时速度最大，根据平衡条件求解最大速度；
（2）导体棒从释放至其运动达到最大速度的过程中，棒的重力势能减小，转化为焦耳热、摩擦生热和棒的动能，根据能量守恒定律求解．
（2）导体棒从释放至其运动达到最大速度的过程中，棒的重力势能减小，转化为焦耳热、摩擦生热和棒的动能，根据能量守恒定律求解．
（1）当导体棒匀速运动时速度最大，设最大速度为vm．此时棒所受的安培力 F=BIL=BBLvmR+rL=B2L2vmR+r根据平衡条件得：mgsinθ=μmgcosθ+F联立得：vm=mg(sinθ−μcosθ)(R+r)B2L2=0.5×10×(sin37°−0.25×cos37°)...
点评：
本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．
考点点评： 本题实质是单棒运动类型，关键要分析导体棒的运动情况，根据平衡条件和能量守恒定律解题．
1年前
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