题目内容
（10分）两根平行金属导轨固定倾斜放置，与水平面夹角为37°，相距d＝0.5 m，a、b间接一个电阻为R＝1.5 Ω.在导轨上c、d两点处放一根质量m＝0.05 kg的金属棒，bc长L＝1 m，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5.金属棒与导轨接触点间电阻r＝0.5 Ω， 金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑，如图甲所示．在金属导轨区域加一个垂直导轨斜向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图乙所示．重力加速度g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：
(1)0～1.0 s内回路中产生的感应电动势大小；
(2)t＝0时刻，金属棒所受的安培力大小；
(3)在磁场变化的全过程中，若金属棒始终没有离开木桩而上升，则图乙中t0的最大值；
(4)通过计算在图中画出0～t0max内金属棒受到的静摩擦力随时间的变化图象．
(1) 0.4 V (2) 0.02 N (3) t0max＝6 s (4)如图所示
解析试题分析：(1)读题图可知：
＝
T/s＝0.8 T/s
ε感＝
＝Ld＝0.8×1×0.5 V＝0.4 V
(2)I感＝
＝
A＝0.2 A
F安0＝B0I感d＝0.2×0.2×0.5 N＝0.02 N
(3)此时金属棒对木桩的压力为零，最大静摩擦力沿斜面向下，此时沿倾斜导轨方向上合外力为零
F安＝B(t)I感d＝(0.2＋0.8t0max)×0.2×0.5 N＝(0.02＋0.08t0max)N
N＝mgcos 37°＝0.05×10×0.8 N＝0.4 N
f＝μN＝0.5×0.4 N＝0.2 N，即最大静摩擦力.
F安＝mgsin 37°＋f
代入相关数据后，得：t0max＝6s
(4)一开始，木桩对金属棒有支持力，金属棒对导轨无相对运动趋势：f静＝0.2随着安培力F安的增大，木桩对金属棒的弹力减小，直至弹力为零．
满足：F安＝B(t)I感d＝mgsin 37°
代入数据：(0.2＋0.8t)×0.2×0.5＝0.05×10×0.6
得：t＝3.5 s.
F安继续增大，f静从零开始增大，
F安＝B(t)I感d＝(0.2＋0.8t)×0.2×0.5＝mgsin 37°＋f静
所以f随t线性增大至f＝0.2 N(此时t0max＝6 s)
考点：本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、物体的平衡条件。
科学实验活动册系列答案
，方向如右图．
如图所示为LC振荡电路中电容器极板间的电量q随时向t变化的图线，则下列说法错误的是：（ ）
| A．在t1时刻，电路中的磁场能最小． |
| B．从t2到t3，电容器不断充电． |
| C．从t1到t2，电路中的电流值不断变小． |
| D．在t4时刻，电容器的电场能最小． |
如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想电表，接线柱a、b接在电压
的正弦交流电压，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，示数发生变化的是
| A．A1、A2 | B．A2、V2 |
| C．A1、A2、V2 | D．A1、A2、V1、V2 |