(2013?安徽一模)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

2025-05-10 21:51:31
推荐回答(1个)
回答1:

(1)ab受到的安培力F=BIL=

B2L2v
r

ab做匀速直线运动,由平衡条件得:
B2L2v
r
=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=
1
2
mv′2
解得:v′=3m/s,
此时ab棒受到的安培力:
F′=
B2L2v′
r
=
22×0.22×3
0.4
=1.2N,
重力沿斜面方向的分力:G1=mgsinθ=0.3N,
F′>G1,ab棒进入磁场后做减速运动,
受到的安培力减小,当安培力与重力的分力相等时做匀速运动,
因此当ab棒刚进入磁场时加速度最大,
由牛顿第二定律得:F′-G1=ma,
解得:a=18m/s2,方向平行于斜面向上;
答:(1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度为0.75m/s;(2)ab棒运动过程中的最大加速度大小为18m/s2,方向沿导轨斜面向上.