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

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？

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Answer 1

（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）

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 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．