题目内容
【题目】如图，POQ是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨，导轨关于竖直轴线对称，OP=OQ=L= 
m，整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律为B=1﹣8t（T）．一质量为1kg、长为L、电阻为1Ω、粗细均匀的导体棒锁定于OP、OQ的中点a、b位置．当磁感应强度变为B1=0.5T 后保持不变，同时将导体棒解除锁定，导体棒向下运动，离开导轨时的速度为v=3.6m/s．导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度为g=10m/s2 ． 求导体棒：
（1）解除锁定前回路中电流的大小及方向；
（2）滑到导轨末端时的加速度大小；
（3）运动过程中产生的焦耳热．
【答案】
（1）解：解除锁定前，感应电动势为：
E= 
=S 
= 
= 
V；
感应电流为：I= 
= 
；
由楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向；
答：解除锁定前回路中电流的大小为 
A，方向是顺时针；
（2）滑到导轨末端时的，感应电动势为：E=BLv=0.5× 
×3.6=1.8 V，
感应电流为：I= 
，
安培力为：F=BIL=0.5×1.8 × =2.7N；
根据牛顿第二定律，有：mg﹣F=ma，
解得：a=g﹣ 
=10﹣ 
=7.3m/s2；
答：滑到导轨末端时的加速度大小为7.3m/s2；
（3）由能量守恒得：mgh= 
mv2+Q
h= 
L
解得：Q= 
﹣ mv2= 
=1.02J；
答：运动过程中产生的焦耳热为1.02J．
【解析】（1）求解电磁感应问题,一共有两种思路,一种是根据受力进行分析,还有一种是从能量守恒的角度进行,根据法拉第电磁感应定律列式求解感应电动势大小，根据欧姆定律求解感应电流大小，根据楞次定律和安培定则判断感应电流的方向；
（2）从受力的角度进行分析,根据切割公式求解感应电动势，根据欧姆定律求解感应电流，根据安培力公式求解安培力，根据牛顿第二定律列式求解加速度；
（3）从能量守恒的角度进行分析,根据能量守恒定律,减少的重力势能转化成为动能和内能,列式求解运动过程中产生的焦耳热．
