题目内容
两根平行光滑的金属导轨间距为L，倾角为q ，导轨左端接有电阻R，导轨电阻不计，导轨处在匀强磁场中，磁场方向与导轨所在斜面垂直向上，磁感应强度为B，质量为m，电阻为r的金属棒ab，在沿斜面方向与棒垂直的恒力F作用下，沿导轨匀速上滑并上升h高度，如图所示．在这个过程中求：
(1)F对棒的功率；
(2)电阻R上产生的焦耳热．
答案：
解析：
解析：
设计意图：本题考查电磁感应现象中的金属棒问题，涉及到受力分析，能量守恒和焦耳热的求法等知识． 解析：(1)取金属棒为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件有：
F=mgsinq +f ① f=BIl= 又由P=F·v ③ 联立①②③式得： P= (2)由能量守恒有： Q总=Wf=f·s= (F-mgsinq )· 所以电阻R上产生的焦耳热为： QR=Q总 易错点：学生在解题过程中，往往忽视了功率的另一种表达式：P=F·v，从而得到错解． 答案：(1)F(F-mgsinq )(R+r)/B2l2 (2)(F-mgsinq )Rh/(R+r)sinq |
·B·l=
②
=
练习册系列答案
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（2010?连云港二模）如图，两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角，导轨间距为d，两导体棒a和b与导轨垂直放置，两根导体棒的质量都为m、电阻都为R，回路中其余电阻不计．整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B．在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动，同时将b由静止释放，b经过一段时间后也作匀速运动．已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=30°，g取10m/s2，不计两导棒间的相互作用力．
如图，两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角，导轨间距为d，两导体棒a和b与导轨垂直放置，两根导体棒的质量都为m、电阻都为R，回路中其余电阻不计．整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动，同时将b由静止释放，b经过一段时间后也作匀速运动．已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=300，g取10m/s2，不计两导棒间的相互作用力．
（2012?资阳三模）如图所示，两根正对的距离为L=1m的平行金属直物直MN、M’、N'位于同一水平面上，两端M、M’之间接一阻值为R=4Ω的定值电阻，NN’端与两条位于竖直平面内的半径均为Ro=0.4m的半圆形光滑金属习口直NP，N'P’平滑连接直轨道的右侧处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，磁场区域的宽度为s=0.5m，且其右边界与NN’重合．现有一质量为m=lkg，电阻为r=1Ω的一导体杆ab静止在距磁场的左边界也为s处．在与杆垂直的，水平向右且大小为38N的恒力F作用下ab杆开始运动．当运动至磁场右边界时撤去F，结果导休杆ab恰好能以最小的速度通过半圆形习U首的最高点PP'．已知导体杆ab在运动过程中与辆连接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数为μ=02，轨道的电阻可忽略不计，重力加速度g取l Om/s2，求：
水平平行放置的两根足够长的直光滑金属导轨上放有一根导体棒导ab，ab与导轨垂直，其电阻为0.02Ω，质量为0.1kg，它在导轨间的长度为1m，导轨处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感强度为0.2T，电路中电阻R的阻值为0.08Ω，其它电阻不计，求：