Question

如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，相距2m并处于竖直向上的磁感应强度B为0.75T的匀强磁场中，一根质量为3.0kg的金属杆放在导轨上且与导轨垂直，当金属棒中通如图所示的电流为5A时，金属棒恰好做匀速直线运动，求：（）

（1）导轨与金属棒间的动摩擦因数；

（2）保持气体条件不变，通入金属棒中电流变为9A瞬间，金属棒加速度的大小；

（3）保持气体条件不变，将两导轨的右端抬高，使其与水平方向夹角为45°，若要仍使金属棒保持静止且与导轨间无摩擦力，金属棒中的电流。

Answer

（1）μ=0.25（2）a=2m/s2（3）I2=2A

【解析】

试题分析：（1）由平衡条件得：μmg=BIL， （2分）

代入数据得：μ=0.25； （1分）

（2）由牛顿第二定律得：BI1L﹣μmg=ma， （2分）

代入数据得：a=2m/s2； （2分）

（3）金属棒静止，由平衡条件得：

BI2L=mg， （2分）

代入数据得：I2=2A， （1分）

考点：考查了导体切割磁感线运动

【名师点睛】由安培力公式求出安培力，然后应用平衡条件求出动摩擦因数．由安培力公式求出安培力，然后应用牛顿第二定律求出加速度．由平衡条件求出电流大小，应用安培力公式与平衡条件可以解题的，基础题