题目内容
(9分)如图所示，重为3N的导体棒，放在间距为d=1m的水平放置的导轨上，其中电源电动势E=6V，内阻r=0.5
，定值电阻R0=11.5，其它电阻不计。试求：
（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，大小为B=2T（图未画出），要使导体棒静止不动，导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大？
（2）若磁场大小不变，方向与导轨平面成
角。如图所示，此时导体棒所受的摩擦力多大？
，定值电阻R0=11.5，其它电阻不计。试求：（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，大小为B=2T（图未画出），要使导体棒静止不动，导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大？
（2）若磁场大小不变，方向与导轨平面成
角。如图所示，此时导体棒所受的摩擦力多大？（1）1N（2）
试题分析：（1）以金属棒为研究对象，受力分析如图甲
∵棒静止不动 ∴水平方向Ff=F安………………1分
根据闭合电路欧姆定律得：
……1分 棒所受安培力F安=BId……1分∴Ff=F安=
…………………………………2分（2）棒受力分析如图
∵安培力的大小没变而此时棒对轨道的正压力数值是比原来增大。
所以棒与轨道间的最大静摩擦力增大，棒仍静止。……2分
…………………2分点评：做此类型的题目，需要对导体棒分析受力，然后运动欧姆定律，列出电学和力学的等式关系
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，质量
的导体棒
，导体棒电阻为
，导体棒与竖直形金属框架有良好接触，框架处在如图所示方向的磁感应强度
的匀强磁场中，且足够长。当导体棒上升
的高度时恰好获得稳定速度。已知在电动机牵引导体棒时，电路中电压表和电流表示数分别稳定在
和
，电动机自身内阻
，不计框架电阻及一切摩擦，
取
。试求：
）导体棒从静止到速度稳定共用
时间，则在此过程中棒上产生的焦耳热是多少？