[2012? 湖南模拟]如图所示.处于匀强磁场中的两根足够长.电阻不计的平行金属导轨相距.导轨平面与水平面成θ=37°角.下端连接阻值为的电阻.匀强磁场大小.方向与导轨平面垂直．质量为.电阻的金属棒放在两导轨上.棒与导轨垂直并保持良好接触.它们之间的动摩擦因数为0.25(已知..取g＝10m／s2) .(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【2012? 湖南模拟】如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距

，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为

的电阻。匀强磁场大小

、方向与导轨平面垂直．质量为

、电阻

的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25（已知

，

，取g＝10m／s²) 。

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
(2)求金属棒稳定下滑时的速度大小及此时ab两端的电压U_ab为多少；
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时，机械能转化为电能的效率是多少（保留2位有效数字）。

(1) 4m／s² (2)

(3)

(1)金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律：

①
由①式解得

＝10×(0.6－0.25×0.8)m／s²=4m／s² ②
(2)设金属棒运动达到稳定时速度为

，棒在沿导轨方向受力平衡

③
由欧姆定律有：

④

⑤
由③④⑤代入数据解得：

(3)当金属棒下滑速度达到稳定时，装置的电功率

装置的机械功率

机械能转化为电能的效率

代入数据解得：

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：
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