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如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角θ=37°,导轨电阻不计.整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,长为L的金属棒垂直于MN、PQ放置
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问题描述:

如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角θ=37°,导轨电阻不计.整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,长为L的金属棒垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量m、电阻为R,两金属导轨的上端连接一个电阻,其阻值为也R,现闭合开关K,金属棒通过绝缘轻绳、定滑轮和一质量为3m的重物相边,细绳与导轨平行.在重物的作用下,金属棒由静止开始运动,当金属棒下滑距离为s时速度达到最大值vm.(重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)求金属棒刚开始运动时加速度大小;

(2)求匀强磁场的磁感应强度的大小;

(3)求金属棒达最大速度后再下滑s距离的过程中,电流做了多少功?

高丽娜回答:
  (1)根据牛顿第二定律,对导体棒有:T+mgsin37°=ma以重物有:3mg-T=3ma联立解得:得a=0.9g(2)由欧姆定律可知:I=E2R  感应电动势:E=BLvm由平衡条件可知,速度最大时加速度等于0,故有3mg+mgsin37°=BIL解得:...
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