如图l所示.两根足够长的直金属导轨MN.PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上.两导轨间距为L.M.P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上.并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中.磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑.导轨和金属杆接触良好.不计它们之间的摩� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（18分）如图l所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L、M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。

（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；

（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；

（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。

（1）重力mg，竖直向下支撑力N，垂直斜面向上安培力F，沿斜面向上（2）

（3）

【解析】

试题分析：（1）重力mg，竖直向下，支撑力N，垂直斜面向上，安培力F，沿斜面向上。（6分）

（2）当ab杆速度为v时，感应电动势E＝BLv，此时电路电流（2分）

ab杆受到安培力

根据牛顿运动定律，有

解得（4分）

（3）当安培力等于重力沿斜面向下的分力时，ab杆达到最大速度vm

（4分）

可得（2分）

考点：本题考查受力分析、电磁感应和牛顿运动定律的应用。

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待测金属丝：Rx（阻值约5Ω）

电流表A1：量程0.6A，内阻r1约为0.2Ω

电流表A2：量程10mA，内阻r2=50Ω

定值电阻R1：阻值20Ω

定值电阻R2：阻值200Ω

滑动变阻器R：阻值范围0~5Ω

电源E：干电池2节

开关S，导线若干。

①要想较准确测量待测金属丝的阻值，应选用定值电阻。（填R1或R2）

②实验中要求金属丝中的电流能从0开始变化，请在方框图中画出该实验的电路图（图中务必标出选用的电流表和定值电阻的符号）。

③若实验中A1表的示数为0.36A，A2表的示数为5.4mA，待测金属丝的阻值为 Ω（结果保留两位有效数字）。

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（1）求抹布与玻璃间的动摩擦因数μ。

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