(16分)如图所示，足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻可忽略不计，其所在平

题目内容：

(16分)如图所示，足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻可忽略不计，其所在平面与水平面成θ=37°角．有一磁感应强度B=0.8T的匀强磁场，方向垂直于导体框平面．一根质量m=0.2kg、电阻为R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，某时刻起将导体棒由静止释放．已知导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5.(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²)

(1)求导体棒刚开始下滑时的加速度的大小．

(2)求导体棒运动过程中的最大速度和重力的最大功率．

(3)从导体棒开始下滑到速度刚达到最大时的过程中，通过导体棒横截面的电量Q=2C，求导体棒在此过程中消耗的电能．

最佳答案：

（1）a="2" m/s² （2）

； （3）

答案解析：

(1)由题意知，导体棒刚开始下滑时受重力、支持力、摩擦力的作用

根据牛顿第二定律

解得：a="2" m/s²

(2)导体棒运动后，将受安培力的作用，切割磁感线产生电动势

，电流

安培力

对导体棒

，知当加速度a=0时，速度最大

即

，代入数据解得：

此时重力的功率最大为

（3）设该过程中导体棒通过的位移为x，根据电量

得：

解得：x=10m

根据能量守恒

得：

考点核心：

受力分析：

1、物体受力分析的方法 ①方法：整体法、隔离法。

②选择：所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，不必考虑内力的作用；当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。

2、受力分析的顺序：先重力，再接触力，最后分析其他外力。

3、受力分析时应注意的问题 ①分析物体受力时，只分析周围物体对研究对象所施加的力；

②受力分析时，不要多力或漏力，注意确定每个力的实力物体和受力物体，在力的合成和分解中，不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力；

③如果一个力的方向难以确定，可用假设法分析；

④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变，必要时根据学过的知识通过计算确定；

⑤受力分析外部作用看整体，互相作用要隔离。