Question

如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°

如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触。（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8 W，求该速度的大小；（3）在（2）中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向。（g=10m/s 2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

解：（1）mgsinθ＝ma，a= 6 m/s 2 （2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F F=mgsinθ P = Fv   （3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B 得 ，磁场方向垂直导轨平面向上