如圖所示，兩平行金屬導軌的距離L=0.4m,金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度B1=0.5T、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.50Ω的直流電源。現把一個質量m=0.04kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止，導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R=2.5Ω．金屬導軌的其它電阻不計，g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）導體棒受到的摩擦力的大小和方向；
（2）若磁感應強度的方向不變而大小可以變化，要使導體棒能靜止，求磁感應強度B的取值范圍。
（3）若將磁感應強度瞬間減小到B0而使導體棒沿導軌下滑，求導體棒下滑能達到的最大速度的大小（設導體棒與導軌間的動摩擦因數為μ且導軌足夠長，最后結果全部用題中所給的字母表示）。
【答案】（1）導體棒受到的摩擦力的大小為0.06N，方向沿斜面向下；
（2）磁感應強度B的取值范圍為0.3T≤B≤0.5T。
（3）導體棒下滑能達到的最大速度的大小為。
（2）磁感應強度B的取值范圍為0.3T≤B≤0.5T。
（3）導體棒下滑能達到的最大速度的大小為
（
mgsinθ
-
μmgcosθ
）
（
R
+
r
）
-
E
B
0
L
B
2
0
L
2
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優網所有，未經書面同意，不得復制發布。
發布：2024/6/27 10:35:59組卷：54引用：1難度：0.3
相似題
-
1．一種振動發電裝置的示意圖如圖甲所示，半徑r=0.10m、匝數N=20的線圈套在永久磁鐵槽中，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示），線圈所在位置的磁感應強度大小均為B=0.20T，線圈的電阻R1=0.5Ω，它的引出線接有R2=9.5Ω的燈泡L、外力推動線圈框架的P端，使線圈的速度v隨時間t變化的規律如圖丙所示，已知v取向右為正。求：
（1）線圈運動過程中產生的最大感應電動勢的大小Em；
（2）線圈運動一個周期內，線圈中產生的熱量Q。發布：2024/12/29 20:30:1組卷：181引用：3難度：0.8 -
2．如圖所示，在勻強磁場中放有平行銅導軌，它與大線圈M相連接．要使小線圈N獲得順時針方向的感應電流，則放在導軌上的裸金屬棒ab的運動情況是（ ）發布：2024/12/29 20:30:1組卷：271引用：18難度：0.7 -
3．如圖1所示，一個圓形線圈的匝數n=1000，線圈面積S=200cm2，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化規律如圖2所示；則（ ）發布：2024/12/29 19:0:2組卷：23引用：2難度：0.7