Question

【題目】如圖所示，有一導(dǎo)軌由滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．25的水平導(dǎo)電軌道和光滑的圓弧導(dǎo)電軌道兩部分組成，O點(diǎn)為圓弧的圓心，半徑OP=1m．兩導(dǎo)體軌道之間的寬度為0．5m，ON左側(cè)的勻強(qiáng)磁場方向與水平軌道夾角53°，ON右側(cè)的勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，兩區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為0．5T．質(zhì)量為0．05kg、長為0．5m的金屬細(xì)桿垂直導(dǎo)軌置于金屬軌道上的M點(diǎn)．MN=2．5m．當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強(qiáng)度為2A的恒定電流時(shí)，金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開始運(yùn)動(dòng)．求

（1）金屬細(xì)桿在水平軌道上運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的速度大小．

（2）金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對每一條軌道的作用力大�。�

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：（1）金屬細(xì)桿受到的安培力大小為，方向右向下與水平面成37°

金屬細(xì)桿在水平方向上有

在豎直方向上有

聯(lián)立即得

在MN上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故

（2）從N到P，根據(jù)動(dòng)能定理可得

解得

在P點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得

解得