[题目]如图所示.固定的平行金属导轨OPQ.KMN足够长.间距为L.电阻不计.其中粗糙的OP.KM段水平放置.光滑的PQ.MN段与水平面间夹角为θ.两个导轨平面均处在垂直于轨道平面PQMN向上的匀强磁场中.两根长均为L的金属棒ab和cd与导轨垂直放置且接触良好.质量均为m.电阻均为R.将金属棒cd由静止释放.当cd沿导轨下滑的速度达到稳定后.整个回� 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，固定的平行金属导轨OPQ、KMN足够长，间距为L，电阻不计，其中粗糙的OP、KM段水平放置，光滑的PQ、MN段与水平面间夹角为θ，两个导轨平面均处在垂直于轨道平面PQMN向上的匀强磁场中。两根长均为L的金属棒ab和cd与导轨垂直放置且接触良好，质量均为m，电阻均为R。将金属棒cd由静止释放，当cd沿导轨下滑的速度达到稳定后，整个回路消耗的电功率为P，此过程中金属棒始终保持静止。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）金属棒ab和导轨之间的动摩擦因数μ的最小值。

【答案】（1）；（2）。

【解析】

（1）cd棒速度达到稳定，即达到最大速度做匀速运动，根据平衡有：

mgsinθ-BIL=0

整个回路中消耗的电功率为：

P=2I2R

联立解得：B=；

（2）对ab棒进行受力分析，在竖直方向有：

mg+BILsinθ=FN

在水平方向有：

BILcosθ=f

当摩擦因数μ最小时有：

f=μFN

联立解得：μ=。

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B.电压表、电流表示数都变大

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