Question

（2008•青岛二模）如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m，导轨平面与水平面夹角α=30°，导

Answer 1

解析：（1）当金属棒匀速运动时速度最大，设最大速度为v_m

则有：m₁gsin α-F_安=0

F_安=ILB₁，I=

B1Lvm

R1+R2，

所以 解得最大速度：v_m=10 m/s

（2）电路的电动势：E=BLV，I=

E

R1+R2

整个电路消耗的电功率：P=I²R，

所以：P=100 W

（3）金属棒匀速运动时，两板间电压U=IR₂=15V，

由题意知液滴在两板间有：m₂g=q[U/d]，

所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动，

当液滴恰从上板左端边缘射出时：

r₁=d=

m2v1

B2q，

所以：v₁=0.5 m/s；

当液滴恰从上板右侧边缘射出时：r₂=

m2v2

B2q=[d/2]，

所以v₂=0.25 m/s

初速度v应满足的条件是：v≥0.5 m/s或v≤0.25 m/s．

答：（1）金属棒最终的速度为10 m/s

（2）R₂上消耗的电功率P为100 W

（3）初速度v应满足的条件是：v≥0.5 m/s或v≤0.25 m/s．