所示.“目字形轨道的每一短边的长度都等于.只有四根平行的短边有电阻.阻值都是r.不计其它各边电阻.使导轨平面与水平面成夹角固定放置.如图乙所示.一根质量为m的条形磁铁.其横截面是边长为的正方形.磁铁与导轨间的动摩擦因数为.磁铁与导轨间绝缘.假定导轨区域内的磁场全部集中在磁铁的端面.并可视为匀强磁场.磁感应强度为B.方向垂直� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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所示，“目”字形轨道的每一短边的长度都等于，只有四根平行的短边有电阻，阻值都是r，不计其它各边电阻。使导轨平面与水平面成夹角固定放置，如图乙所示。一根质量为m的条形磁铁，其横截面是边长为的正方形，磁铁与导轨间的动摩擦因数为，磁铁与导轨间绝缘。假定导轨区域内的磁场全部集中在磁铁的端面，并可视为匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直导轨平面。开始时磁铁端面恰好与正方形3重合，现使其以某一初速度下滑，磁铁恰能匀速滑过正方形2，直至磁铁端面恰好与正方形l重合。已知重力加速度为g。求：

（1）上述过程中磁铁运动经历的时间；

（2）上述过程中所有电阻消耗的电能。

（1）

（2）E = 2mga（sinθ- μ cosθ）

解析:（1）设磁铁匀速进入正方形2的速度为v，等效电路如下图所示

感应电动势（1分）

总电阻

感应电流（1分）

切割磁感线的短边受到的安培力（1分）

短边受到的安培力与磁铁受到的力是作用力与反作用力

根据平衡条件 mgsinθ= F + f （1分）

滑动摩擦力 f = μ mgcosθ

求出（1分）

当磁铁进入正方形1时，仍以速度v做匀速直线运动

整个过程磁铁运动经历的时间（1分）

解得：（1分）

（2）根据能量守恒定律 mg•2asinθ = μ mg cosθ•2a + E （2分）

解得： E = 2mga（sinθ- μ cosθ）（1分）

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图甲所示，“目”字形轨道的每一短边的长度都等于a，只有四根平行的短边有电阻，阻值都是r，不计其它各边电阻．使导轨平面与水平面成夹角θ固定放置，如图乙所示．一根质量为m的条形磁铁，其横截面是边长为a的正方形，磁铁与导轨间的动摩擦因数为μ，磁铁与导轨间绝缘．假定导轨区域内的磁场全部集中在磁铁的端面，并可视为匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直导轨平面．开始时磁铁端面恰好与正方形3重合，现使其以某一初速度下滑，磁铁恰能匀速滑过正方形2，直至磁铁端面恰好与正方形1重合．已知重力加速度为g．求：