Question

如圖所示，在同一水平面的兩導軌相互平行，并處在豎直向上的勻強磁場中，一根質量為3.6kg，有效長度為2m的金屬棒放在導軌上，當金屬棒中的電流為5A時，金屬棒做勻速直線運動；當金屬棒中的電流強度增加到8A時，金屬棒能獲得2m/s²的加速度．則磁場的磁感應強度為

 

T，金屬棒和導軌的動摩擦因數為

 

．

Answer 1

分析：先根據金屬棒勻速直線運動時受力平衡，求出所受摩擦力的大小，然后結合牛頓第二定律對加速運動時列方程；利用勻速運動時摩擦力等于安培力求出摩擦因數．

解答：解：金屬棒勻速運動時，安培力與摩擦力，則有：f=BI₁L
棒加速運動時，由牛頓第二定律可得：BI₂L-f=ma
聯立得：BI₂L-BI₁L=ma
代入數據得：B=1.2T
勻速運動時，有：f=BI₁L=1.2×5×2N=12N
根據摩擦力公式得：f=μN=μmg
聯立以上方程，代入數據得：μ=

f

mg

=

12

3.6×10

=

1

3

故答案為：1.2；

1

3

點評：本題完全采用力學的方法處理，只要將抓住安培力具有一般力的性質，根據平衡條件和牛頓第二定律進行求解．