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足够的平行金属导轨MN和PQ表面粗糙,与水平面间的夹角为37°(sin37°=0.6),间距为1.0m.垂直于导轨平面上的匀强磁场的磁感应的强度的大小为4.0T,PM间所接电阻的阻值为8.0Ω,质量为2.0kg的
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问题描述:

足够的平行金属导轨MN和PQ表面粗糙,与水平面间的夹角为37°(sin37°=0.6),间距为1.0m.垂直于导轨平面上的匀强磁场的磁感应的强度的大小为4.0T,PM间所接电阻的阻值为8.0Ω,质量为2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置,不计杆与导轨的电阻,杆与导轨间的动摩擦因数为0.25.金属杆ab在沿斜面向下且与杆垂直的恒力为F作用下,由静止开始运动,杆的最终速度为8m/s,取g=10m/s2,求:

(1)当金属杆的速度为4.0m/s时,金属杆的加速度大小;

(2)当金属杆沿到位的位移为6.0m时,通过金属杆的电荷量.

乔建生回答:
  (1)杆由静止开始运动,最终速度为8m/s,此时受重力、摩擦力、安培力和支持力平衡,根据平衡条件,有:mgsinθ-f-F=0,   其中:f=μmgcosθ,F=BIL=BBLvRL
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