Question

足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ表面粗糙，與水平面間的夾角370，間距為1.0m，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為4.0T，PM間電阻8.0。質(zhì)量為2.0kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，其他電阻不計(jì)。用恒力沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，8s末桿運(yùn)動(dòng)剛好達(dá)到最大速度為8m/s，這8s內(nèi)金屬桿的位移為48m，(g=10m/s2,cos370=0.8,sin370=0.6)

求：

（1）金屬桿速度為4.0m/s時(shí)的加速度大小。

（2）整個(gè)系統(tǒng)在8s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

 

Answer 1

（1）　�。�2）

【解析】

試題分析：（1）對(duì)金屬桿進(jìn)行受力分析：受有重力、垂直軌道向上的支持力、沿軌道向上的摩擦力、沿軌道向下的恒力F、沿軌道向上的安培力，如圖所示。

根據(jù)牛頓第二定律得：

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：

歐姆定律可得：

所以　

當(dāng)時(shí)　　　則

解得：

當(dāng)時(shí)，有

解得：

（2）對(duì)整個(gè)過(guò)程，由功能關(guān)系得：

解得：

考點(diǎn)：本題考查電磁感應(yīng)與電路、動(dòng)力學(xué)、功能關(guān)系，意在考查考生的綜合分析能力。