Question

【題目】如圖所示，在一傾角θ＝37°的斜面上固定有兩個(gè)間距d＝0.5 m、電阻不計(jì)、足夠長且相互平行的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌下端通過導(dǎo)線與阻值R＝4 Ω的電阻相連，上端通過導(dǎo)線與阻值R′＝2 Ω的小燈泡（阻值不變）相連，一磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T的勻強(qiáng)磁場垂直斜面向上．質(zhì)量m＝1.0 kg、電阻 r＝Ω的金屬棒PQ從靠近燈泡的一端由靜止開始下滑，經(jīng)過一段時(shí)間后，金屬棒PQ做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若金屬棒PQ與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5 (g取10 m/s2 ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) .求：

(1) 最終金屬棒PQ運(yùn)動(dòng)的速度大��；

(2) 最終通過小燈泡的電流．

Answer 1

【答案】（1）4 m/s；（2）A；

【解析】(1)金屬棒PQ沿傾斜導(dǎo)軌勻速下滑，設(shè)其勻速下滑時(shí)的速度大小為v

則有mgsinθ＝μmgcosθ＋BId

又因?yàn)?/span>，

R總＝＋r

將以上三式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可解得v＝4 m/s.

(2)由mgsinθ＝μmgcosθ＋BId代入數(shù)據(jù)可解得I＝2 A

所以加在小燈泡兩端的電壓為U＝Bdv－Ir

代入數(shù)據(jù)可得U＝V

所以最終通過小燈泡的電流I′＝

解得I′＝A.