如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行導軌，間距L=0.5m．導軌平面與水平面間的夾角θ=37°．NQ⊥MN，NQ...

問題詳情：

如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行導軌，間距L=0.5m．導軌平面與水平面間的夾角θ=37°．NQ⊥MN，NQ間連接有一個R=3Ω的電阻．有一勻強磁場垂直於導軌平面，磁感應強度為B0=1T．將一根質量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上，且與導軌接觸良好，金屬棒的電阻r=2Ω，其餘部分電阻不計．現由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行．已知金屬棒與導軌間的動摩擦因數μ=0.5，當金屬棒滑行至cd 處時速度大小開始保持不變，cd 距離NQ為s=2m．試解答以下問題：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）金屬棒達到穩定時的速度是多大？

（2）從靜止開始直到達到穩定速度的過程中，電阻R上產生的熱量是多少？

（3）若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t =0，從此時刻起，讓磁感應強度逐漸減

小，可使金屬棒中不產生感應電流，則t=1s時磁感應強度應為多大？

【回答】

（1）在達到穩定速度前，金屬棒的加速度逐漸減小，速度逐漸增大，達到穩定速度時，有：

由以上四式並代入已知得

（2）根據能量關係有：

電阻上產生的熱量：

解得：

（3）當迴路中的總磁通量不變時，金屬棒中不產生感應電流．此時金屬棒將沿導軌做勻加速運動：

設t時刻磁感應強度為B，則：

故t=1s時磁感應強度

知識點：專題八 電磁感應

題型：綜合題