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【如图所示,两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置,与水平面间的夹角为θ=37°,两导轨之间距离为L=0.2m,导轨上端m、n之间通过导线连接,有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线e】
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问题描述:

如图所示,两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置,与水平面间的夹角为θ=37°,两导轨之间距离为L=0.2m,导轨上端m、n之间通过导线连接,有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef为磁场边界,磁感应强度为B=2.0T.一质量为m=0.05kg的光滑金属棒ab从距离磁场边界0.75m处由静止释放,金属棒接入两轨道间的电阻r=0.4Ω,其余部分的电阻忽略不计,ab、ef均垂直导轨.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度;

(2)ab棒运动过程中的最大加速度.

梁永东回答:
  (1)ab受到的安培力F=BIL=B2L2vr,ab做匀速直线运动,由平衡条件得:B2L2vr=mgsinθ,解得:v=0.75m/s;(2)从ab棒开始运动到刚进入磁场过程中,由机械能守恒定律得:mgssinθ=12mv′2,解得:v′=3m/s,此时ab棒...
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