[题目]如图所示.两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m.金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°.在导轨所在平面内.分布着磁感应强度B＝0.50 T.方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V.内阻r＝0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m＝0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上.导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2。

已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

(1)电源的输出功率

(2)导体棒受到的摩擦力的大小和方向；

【答案】(1)5.75W；(2)0.06N，方向沿斜面向下

【解析】

(1) 导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律求解电流，根据P=I2 R0求解功率；（2）根据共点力平衡条件列式求解摩擦力。

(1)根据闭合电路欧姆定律：

E=I(R0+r)

P=I2 R0

P=5.75W

(2)导体棒受到的安培力：F安=BIL

根据共点力平衡条件，有：mgsin370+f=F安

解得：f=0.06N ，方向沿斜面向下

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（1）物块运到B点时的速度vB；

（2）弹簧在压缩到最短时具有的弹性势能Ep；

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B. 同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ先射出介质球

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