解答:解:(1)当ab匀速运动时,金属杆的受力图如图所示(从前向后看的视图):图中Ff为滑动摩擦力,FN为斜面支持力,F安为感应电流的安培力,mg为导体棒的重力.这时导体棒匀速直线运动,其所受的合力为零,则有:
mgsinθ=Ff+F安
FN=mgcosθ,
由滑动摩擦力公式:Ff=μFN,
由安培力公式F安=BIL,由欧姆定律I=
,由法拉第电磁感应定律得E=BLvm,得F安=E R
B2L2vm R
解得:B=
mgR(sinθ?μcosθ) L2vm
(2)由能量守恒知,导体棒减少的重力势能,转化为动能、内能和电能,电能通过电阻R又转化为热量.
所以满足:mgh=
m1 2
+Q+μmgscosθ,
v
h=ssinθ
解得金属棒下降的高度为h=
+2Q
mv
2mg(1?μcosθ)
答:(1)磁感应强度的大小是
;
mgR(sinθ?μcosθ) L2vm
(2)金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度是
.
+2Q
mv
2mg(1?μcosθ)