Question

高二物理题，急急急急~~~

如图所示，两根平行金属导轨间的距离为0.4m，导轨平面与水平面的夹角为37°，磁感应强度为0.5T的匀强磁场垂直于导轨平面斜向上，两根电阻均为1欧姆，重均为0.1N的金属杆ab、cd水平的放在导轨上，杆与导轨的动摩擦因数为0.3，导轨的电阻可以忽略。为使ab杆能静止在导轨上，必须使cd杆以多大的速率沿斜面向上运动？
急急急急急急~~~~~

Answer 1

这道题很简单。

首先对ab杆作个受力分析图。由dc杆向上运动可知，通过ab杆的电流是由a到b。如图所示。

由于此题存在一个摩擦力，所以分类讨论。

假设摩擦力沿水平面向下，则有1.N=mgcos37°2.F安培力=f+mgsin37°3.f=μN 4.F安培力=B²L²V/2R

根据这四个方程可以得出，V=4.2m/s

假设摩擦力沿水平面向上，则有1.N=mgcos37°2.F安培力+f=mgsin37°3.f=μN 4.F安培力=B²L²V/2R

再根据这四个方程可以得出，V=1.2m/s

这说明，当速度1.2m/s≤V≤4.2m/s时，ab杆均静止不动。

故，该题答案为1.2m/s≤V≤4.2m/s。

以后做这种题目要从临界状态入手，即ab杆将动却不动的那一刻来计算。