如圖所示，質(zhì)量為0.05kg，長l＝0.1m的銅棒，用長度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸掛在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5T.不通電時，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定電流多大？(不考慮棒擺動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，g取10N/kg)

 

同學(xué)甲的解法如下：對銅棒受力分析如圖所示：

當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角θ＝37°時，棒受力平衡，有：

F_Tcosθ＝mg，F_Tsinθ＝F_安＝BIl

得I＝＝A＝7.5A

同學(xué)乙的解法如下：

F_安做功：W_F＝Fx₁＝BIlsin37°×lsin37°＝BI(lsin37°)²

重力做功：

W_G＝－mgx₂＝－mgl(1－cos37°)

由動能定理得：W_F＋W_G＝0

代入數(shù)據(jù)解得：I＝A≈5.56A

請你對甲、乙兩同學(xué)的解法作出評價：若你對兩者都不支持，則給出你認(rèn)為正確的解答．

 

如圖所示，質(zhì)量為0.05kg，長l＝0.1m的銅棒，用長度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸掛在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5T.不通電時，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定電流多大？(不考慮棒擺動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，g取10N/kg)
同學(xué)甲的解法如下：對銅棒受力分析如圖所示：

當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角θ＝37°時，棒受力平衡，有：
F_Tcosθ＝mg，F_Tsinθ＝F_安＝BIl
得I＝＝A＝7.5A
同學(xué)乙的解法如下：
F_安做功：W_F＝Fx₁＝BIlsin37°×lsin37°＝BI(lsin37°)²
重力做功：
W_G＝－mgx₂＝－mgl(1－cos37°)

由動能定理得：W_F＋W_G＝0
代入數(shù)據(jù)解得：I＝A≈5.56A
請你對甲、乙兩同學(xué)的解法作出評價：若你對兩者都不支持，則給出你認(rèn)為正確的解答．

如圖所示，質(zhì)量為0.05kg，長l＝0.1m的銅棒，用長度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸掛在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5T.不通電時，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定電流多大？(不考慮棒擺動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，g取10N/kg)

 

同學(xué)甲的解法如下：對銅棒受力分析如圖所示：

當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角θ＝37°時，棒受力平衡，有：

F_Tcosθ＝mg，F_Tsinθ＝F_安＝BIl

得I＝＝A＝7.5A

同學(xué)乙的解法如下：

F_安做功：W_F＝Fx₁＝BIlsin37°×lsin37°＝BI(lsin37°)²

重力做功：

W_G＝－mgx₂＝－mgl(1－cos37°)

由動能定理得：W_F＋W_G＝0

代入數(shù)據(jù)解得：I＝A≈5.56A

請你對甲、乙兩同學(xué)的解法作出評價：若你對兩者都不支持，則給出你認(rèn)為正確的解答．

 

如圖所示，MN、PQ為間距L=0.5m、足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ與MN垂直．導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=4Ω的電阻，所在空間有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B₀=1T．將一根質(zhì)量m=0.05kg、電阻r=1Ω的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與NQ平行．已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，cd與NQ間的距離s=1m．求：(取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8)
（1）金屬棒速度為2m/s時的加速度大??；
（2）金屬棒的穩(wěn)定速度大小和此時電阻R產(chǎn)生的熱功率；
（3）若將金屬棒滑行至cd處時記作t₀=0，從此時刻起，讓磁感強(qiáng)度逐漸減小，為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t（秒）的變化關(guān)系式．

兩根平行金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置，與水平面夾角為37°，相距d=0.5m，a、b間接一個電阻R，R=1.5Ω。在導(dǎo)軌上c、d兩點(diǎn)處放一根質(zhì)量m=0.05kg的金屬棒，bc長L=1m，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間電阻r=0.5Ω， 金屬棒被兩個垂直于導(dǎo)軌的木樁頂住而不會下滑，如圖1所示。在金屬導(dǎo)軌區(qū)域加一個垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁場隨時間的變化關(guān)系如圖2所示。重力加速度g=10m/s²。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：

（1）t=0時刻，金屬棒所受的安培力大小。

（2）在磁場變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離     開木樁而上升，圖2中t₀的最大值t_0max是多大。

（3）通過計(jì)算在圖3中畫出0～t_0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時間的變化圖像。

  

 

如圖所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=5Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感強(qiáng)度為B₀=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì)。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，cd距離NQ為s=1m。試解答以下問題：（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中的電流多大？

（2）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大？

（3）若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0，從此時刻起，讓磁感強(qiáng)度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則t=1s時磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大？

如圖所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN．導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=5Ω的電阻．有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感強(qiáng)度為B=1T．將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì)．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與NQ平行．已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，cd距離NQ為s=1m．試解答以下問題：（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）請定性說明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的加速度和速度各如何變化？
（2）當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中的電流多大？
（3）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大？
（4）若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0，從此時刻起，讓磁感強(qiáng)度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）？

如圖所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN．導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=5Ω的電阻．有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感強(qiáng)度為B=1T．將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì)．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與NQ平行．已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，cd距離NQ為s=1m．試解答以下問題：（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中的電流多大？
（2）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大？
（3）若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0，從此時刻起，讓磁感強(qiáng)度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則t=1s時磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大？

如圖所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN．導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=5Ω的電阻．有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感強(qiáng)度為B=1T．將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì)．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與NQ平行．已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，cd距離NQ為s=1m．試解答以下問題：（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中的電流多大？
（2）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大？
（3）若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0，從此時刻起，讓磁感強(qiáng)度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則t=1s時磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大？