解:(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律 mgsinθ-μmgcosθ=ma,可得:a=10×(0.6-0.25×0.8)m/s2=4 m/s2 (2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒沿导轨方向受力平衡 mgsinθ-μmgcosθ-F=0,将上式代入即得F=ma=0.2×4 N=0.8 N 此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率P=Fv 所以v= = m/s=10 m/s (3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁感应强度为B I= ,P=I2R,可解得:B= = T=0.4 T,磁场方向垂直导轨平面向上 |