题目

题型：不详难度：来源：

（11分）如左图所示，两根足够长的光滑直金属导轨、平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为。、两点间接有阻值为的电阻。一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。用与导轨平行且向上的恒定拉力作用在金属杆上，金属杆沿导轨向上运动，最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度也会改变，和的关系如右图所示。

（1）金属杆在匀速运动之前做作什么运动？
（2）若，，，取重力加速度，试求磁感应强度的大小及角的正弦值 

答案

（1）变速运动（2），

解析

（1）变速运动（或变加速运动、加速度减小的加速运动、加速运动）  
（2）感应电动势                                        
感应电流                                              
杆所受的安培力                           
                                   
当时，速度达最大，保持不变，杆作匀速运动。
                                        
结合图象知：
斜率，横轴上截距               
代入数据解得 ，
本题考查法拉第电磁感应定律，先根据公式E=BLv，再由安培力和欧姆定律求得安培力大小，根据牛顿定律求得加速度表达式，当速度最大时安培力等于零，由此求得速度大小，结合v-F图像求得截距坐标，代入公式可求得角速度的正弦值