题目内容
（16分） 如图所示，两足够长平行光滑的水平金属导轨MN、PQ相距为
，两轨道与等宽的平行金属导轨
、
相连，
、
之间接有电阻
。倾斜轨道面与水平面所成夹角为
，倾斜轨道处有磁感应强度为
的匀强磁场垂直、
导轨平面向上。在水平轨道
、
处有磁感应强度为
竖直向上的匀强磁场。今有一质量为
、电阻为
的金属棒从倾斜轨道上距离下端为
处由静止释放（金属棒始终与轨道垂直），已知金属棒与倾斜轨道间动摩擦因数为
，金属棒到达倾斜轨道底端前已匀速运动，通过底端进入水平轨道时速度大小不改变(取
。求：
（1）金属棒在运动过程中的最大速度。
（2）金属棒在水平轨道上运动的距离（提示：在非匀变速直线运动中，牛顿定律可写成：
，其中
是合外力的平均值、
是加速度平均值）。
（3）整个过程中电阻
上产生的热量。
解析: (1)当金属棒匀速下滑时速度最大,设最大速度为
-------------2分
---------------2分
--------------------------------1分
(2) 
------------2分
------------2分
----------------1分
(3) 由能量守恒知,放出的总电热为
-----------3分
电阻
上产生的热量
-------------------------2分
-------------------------- 1分
练习册系列答案
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（2010?普陀区一模）如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为，导轨平面与水平面的夹角=30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上．长为 的金属棒 垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为、电阻为r=R．两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻RL=R，重力加速度为g．现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=mg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率．求：
如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R．两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL=4R，定值电阻R1=2R，电阻箱电阻调到使R2=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，试求：
如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2：1，用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后（ ）
如图所示，两足够长的平行粗糙的金属导轨MN、PQ相距为L=1m，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，两者间的动摩擦因数μ=
如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨M N、PQ相距为L，导轨平面与水平面间的夹角为θ，导轨电阻不计，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，图中定值电阻的阻值也为R，导轨平面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且导轨平面垂直于磁场方向．当开关S处于位置1与电源相连时，棒ab恰好能静止在光滑的导轨上；当开关S处于位置2时，棒ab从静止开始沿导轨下滑，已知棒沿导轨下滑的位移为x时开始做匀速运动，求：