(2013•绵阳模拟)如图所示,平行光滑金属导轨P,Q相距L=0.5m,足够长,导轨平面与水平 面的夹角θ=3
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解题思路:(1)金属棒匀速下滑时,棒所受的安培力与重力沿斜面向下的分力大小相等,而安培力与速度成正比,由平衡条件即可求出棒匀速运动的速度v,由E=BLv和欧姆定律结合求解速度的大小.

(2)由欧姆定律求出极板上的电压,根据打在极板上的速度与水平方向成60°角,写出末速度与初速度的关系,然后使用动能定理即可求解.

(1)导体棒ab沿导轨匀速下滑时,设其中的电动势为E,回路中的电流为I,则

E=BLv

E=I(R1+R2

m0gsinθ=BIL

代入数据解得v=10 m/s,E=1×0.5×10V=5V

(2)设金属板M、N之间的电压为U,带电微粒质量为m,电荷量为q,打在极板上的速度为v2,则

U=I•R2=

E

R1+R2•R2=

5×1.5

1+1.5V=3V

v0=v2cos60°

[1/2qU=

1

2m

v22−

1

2m

v20]

已知[q/m]=4×106C/kg,

代入数据解得:v0=2×103m/s

答:(1)当从静止释放导体棒,求导体棒沿导轨匀速下滑时速度v的大小是10m/s;(2)v0的大小是2×103m/s

点评:

本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;带电粒子在混合场中的运动.

考点点评: 本题的解题关键是安培力的计算,要能熟练地由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式推导出安培力的表达式.要知道:对于给定电路,磁感应强度均匀变化时,回路中的磁能量均匀变化,会产生恒定电流.

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