题目内容
（14分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为a＝30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中. 两根电阻都为R＝2W、质量都为m＝0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x＝1.6m，有界匀强磁场宽度为3x＝4.8m．先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g＝10m/s2）.求：
（1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；
（2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；
（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q．
（1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；
（2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；
（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q．
(1) I＝1A (2)
(3) 8J
(3) 8J试题分析：（1）mgxsina＝
mv12， v1＝
＝4m/s（1分）
＝mgsina，BL＝1Tm（1分）BIL＝mgsina，I＝1A （1分）
（2）设经过时间t1，金属棒cd也进入磁场，其速度也为v1，金属棒cd在磁场外有x＝v1/2·t1，此时金属棒ab在磁场中的运动距离为：X＝v1t1＝2x，
两棒都在磁场中时速度相同，无电流，金属棒cd在磁场中而金属棒ab已在磁场外时，cd棒中才有电流，运动距离为2x（得到cd棒单独在磁场中运动距离为2x，即可得2分）
（公式2分、结果1分）（3）金属棒ab在磁场中（金属棒cd在磁场外）回路产生的焦耳热为：
Q1＝mgsina´2x＝3.2J （或：Q1＝2I2Rt1＝mgsina´2x）（1分）
金属棒ab、金属棒cd都在磁场中运动时，回路不产生焦耳热。两棒加速度均为gsina，ab离开磁场时速度为v 2，v22－v12＝2gxsina，v2＝
。（1分）金属棒cd在磁场中（金属棒ab在磁场外），金属棒cd的初速度为v2＝
，末速度为，由动能定理：mgsina´2x－Q2＝
m（）2－m（）2（2分）Q2＝mgsina´3x＝4.8J（1分）
Q＝mgsina´5x＝8J（1分）
点评：在分析导体棒切割磁感线运动问题时，需要结合受力分析， 特别是把握好题目的临界条件，比如什么时候匀速运动，
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，磁感应强度B随时间
变化的关系图象如图乙所示，选定磁场垂直纸面向里为正方向，在
时刻，一质量
，带电荷量
的微粒在O点具有竖直向下的速度
是挡板MN上一点，直线
与挡板MN垂直，取
。求：
；
）为K的带正电的粒子从第三象限中的Q(-2L，-L)点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P(2L，0)点射出磁场。不计粒子重力，求：
的大小
，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，方向垂直框架向上，现用1N的外力F由静止拉动ab杆，当ab的速度达到1m/s时，