题目内容
【题目】如图所示，一矩形金属框架与水平面成角θ＝37°，宽L＝0.4m，上、下两端各有一个电阻R0＝2Ω，框架的其他部分电阻不计，框架足够长，垂直于金属框架平面的方向有一向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1.0T．ab为金属杆，与框架良好接触，其质量m＝0.1kg，电阻r＝1.0Ω，杆与框架的动摩擦因数μ＝0.5．杆由静止开始下滑，在速度达到最大的过程中，上端电阻R0产生的热量Q0＝0.5J（取g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）．求：
(1)流过ab杆的电流方向及最大电流Im；
(2)ab杆的最大速度vm；
(3)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离s．
【答案】(1) 
(2) 
(3)s=11.56m
【解析】本题考查电磁感应中的单棒问题。
（1）由右手定则可得电流方向：从b到a
达到最大速度后，由平衡条件： 
， 解得： 
（2）电路中的总电阻： 
电路中的最大电动势： 
由法拉第电磁感应定律
， 解得 
（3）依题意，知电路中产生的总焦耳热 Q总＝4Q0＝2 J
由能量守恒定律得 
代入数据，解得
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