题目内容
如图甲所示，固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为
，左端用导线相连。质量为
，电阻为
的金属棒
垂直导轨静止在导轨平面上，金属棒与导轨左端的距离
，金属棒与导轨间的动摩擦因数均为
，导与线导轨的电阻均不计。现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用，
。求：
（1）金属棒未出现滑动之前，通过金属棒中电流的大小和方向；
（2）从
时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中，金属棒产生的热量。
（1）2 A，b到a；（2）0.9 J
解析试题分析：（1）由图象可知磁场变化率为：
①
由法拉第电磁感应定律知：
解得：E="2" V
通过金属棒ab的电流为
解得：I="2" A，方向b指向a。
（2）金属棒刚要发生滑动时，由平衡条件可知
⑥
由图像可知
⑦
由焦耳定律可知，金属棒产生热量
⑧
解得
评分标准：①②③④⑤⑥⑦式各1分，⑧式2分；每个结果1分，电流方向1分。
考点：本题考查电磁感应，涉及力学问题和图象。
练习册系列答案
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间有与导轨平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d＝0.3 m．导体棒a的质量ma＝0.2 kg，电阻Ra＝3 Ω；导体棒b的质量mb＝0.1 kg，电阻Rb＝6 Ω.它们分别从图中P、Q处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场．设重力加速度为g＝10 m/s2，不计a、b之间的作用，整个过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好，导轨电阻忽略不计．求：
如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入恒定的交变电压．开始时，开关S断开，当开关S闭合时，以下说法正确的有
| A．等效电阻R的电压增加 | B．通过灯泡L1的电流增加 |
| C．副线圈输出的电压增加 | D．原线圈输入的功率增加 |