题目内容
（14分）如图所示，两根不计电阻的光滑倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37°，底端接电阻R=1.5Ω。在两根导轨所在的平面内建立xOy的坐标系。
在x方向0―12m的范围内的曲线方程为
m，
12m到36m的范围内的曲线方程为
m，
曲线与x轴所围空间区域存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，方向垂直与导轨平面向上。金属棒ab的质量为m=0.2kg，电阻r=0.5Ω，垂直搁在导轨上，金属棒ab在平行于x轴方向的外力F作用下以v=2m/s的速度沿斜面匀速下滑。
（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
（1）当金属棒ab通过x=24m位置时的外力F。
（2）金属棒ab通过磁场的过程中电阻R上产生的焦耳热。
（3）金属棒ab通过磁场的过程中外力F所做的功。
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解析：
（1）（5分）金属棒作切割磁感线运动，产生感应电动势为E，则E=Byv
由曲线方程可知x=24m处棒的有效长度为
=2m
此时的电流
安培力
由受力分析可知：
F=0.2N
方向沿斜面向上。
（2）（5分）
Q=Q1+Q2
Q=10.125J
（3）（4分）金属棒通过磁场过程中，重力做功WG=mgxsinθ
安培力做功W安=―Q
对金属棒通过磁场过程用动能定理有：WG+W安+WF=0
解得：WF=-33.075J
名师伴你成长课时同步学练测系列答案
如图所示，两根竖直固定的金属导轨ad和bc相距l=0.2m，另外两根水平金属杆MN和EF可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和EF杆的电阻分别为0.2Ω（竖直金属导轨的电阻不计），EF杆放置在水平绝缘平台上，回路NMEF置于匀强磁场内，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度B=1T，试求：
如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距为L，上端接有两个定值电阻R1、R2，已知R1=R2=2r．将质量为m、电阻值为r的金属棒从图示位置由静止释放，下落过程中金属棒保持水平且与导轨接触良好．自由下落一段距离后金属棒进入一个垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场宽度为h．金属棒出磁场前R1、R2的功率均已稳定为P．则金属棒离开磁场时的速度大小为
（2013?淮安模拟）如图所示，两根等高光滑的
如图所示，两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内，相距0.3m，导轨左端PQ间用电阻R=0.2Ω相连接，导轨电阻不计，导轨上停放着一金属杆MN，杆的电阻为0.1Ω，质量为0.1kg，始终与导轨保持良好接触，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感强度为0.5T．现对金属杆施加适当的水平力，使杆由静止开始沿导轨匀加速运动，问：
圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg．整个过程中金属棒与导轨电接触良好，求：