Question

【題目】如圖甲所示，一電阻不計且足夠長的固定平行金屬導軌MV、PQ間距L=1m , 上端接有阻值R =0.2Ω的電阻，導軌平面與水平面間的夾角θ=37。。在導軌平面上ab、cd間有垂直導軌平面向上的勻強 磁場，磁場的寬度也為L=lm,磁感應強度B1隨時間的變化規律如圖乙所示，導軌cd以下有垂直導軌平 面向下的勻強磁場，磁感應強度B2 = 0.08T, 一質量m=0. 1Kg、阻值r=0. 1Ω的金屬棒垂直導軌靜止在磁 場昆B2區域內，sin37° = 0. 6, cos37° = 0. 8, g=10m/s2o 求：

(1)金屬棒與導軌間的最小動摩擦因數μ;

(2) 10s內電阻R產生的焦耳熱；

(3)把導軌換成光滑導軌，其他條件不變，金屬棒運動的最大速度.

Answer 1

【答案】（1）0.8（2）0.5J（3）30m/s

【解析】

（1）感應電動勢 ①

感應電流 ②

安培力 ③

對導體棒受力分析有 ④

聯立解得 ⑤

（2）電阻R產生的焦耳熱 ⑥

解得 ⑦

（3）金屬棒最終勻速運動，受力分析有 ⑧

，

，

⑨

聯立解得