Question

水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置，問距為L，一端通過導線與阻值為R的電阻連接；導軌上放一質量為m的金屬桿如圖所示，金屬桿與導軌的電阻忽略不計；均勻磁場豎直向下。用與導軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動。當改變拉力的大小時，相對應的勻速運動速度v也會變化，v與F的關系如右下圖。若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω；求磁感應強度B為多大，金屬桿受到滑動摩擦阻力為多大？（取重力加速度g=10m/s²，不計空氣阻力）

 

Answer 1

【答案】

2N

【解析】感應電動勢    ①（2分）    感應電流     ②（2分）

安培力       ③（2分）

由圖線可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，勻速時合力為零。

      ④（2分）            ⑤（2分）

由圖線可以得到直線的斜率k=2（2分），（T）       ⑥（2分）

由圖線可以求得金屬桿受到的阻力f=2（N）               ⑦（2分）