题目内容
（16分）如图15所示，倾角为
°、电阻不计、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。导轨两端各接一个阻值Ro=2
的电阻。在平行导轨间跨接一金属棒，金属棒质量m=1kg，电阻r=2,其与导轨间的动摩擦因数
=0.5。金属棒以平行于导轨向上的初速度
=10m/s上滑直至上升到最高点的过程中，通过上端电阻的电荷量
(sin37°=0.6，cos37°=0.8,取g=10m/s2)求：
（1）金属棒的最大加速度
（2）上端电阻Ro中产生的热量
（3）金属棒上滑至最高点所用时间
°、电阻不计、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。导轨两端各接一个阻值Ro=2的电阻。在平行导轨间跨接一金属棒，金属棒质量m=1kg，电阻r=2,其与导轨间的动摩擦因数=0.5。金属棒以平行于导轨向上的初速度=10m/s上滑直至上升到最高点的过程中，通过上端电阻的电荷量(sin37°=0.6，cos37°=0.8,取g=10m/s2)求：（1）金属棒的最大加速度
（2）上端电阻Ro中产生的热量
（3）金属棒上滑至最高点所用时间
（1）
/s2
（2）Q=5J
（3）Δt=0.994s
/s2 （2）Q=5J
（3）Δt=0.994s
（1）金属棒在上滑的过程中，回路的总电阻为
（1分）
对金属棒由牛顿第二定律得
（2分）
金属棒上滑过程中的最大加速度对应的是金属棒的最大速度，金属棒上升过程做减速运动，所以金属棒上升过程中的最大加速度就是速度为的瞬间,得：
（2分）
代入数据后得最大加速度/s2 （1分）
（2）由题设条件可知：金属棒上升到最高点的过程中通过金属棒中的电荷量为
q，
设金属棒中的平均电流为
，则
（2分）
又通过金属棒的电荷量：
（*） （1分）；
设上端电阻产生的焦耳热为Q，则全电路产生的焦耳热为6Q，由能量守恒可知
（2分）；
联立以上各式，代入数据后 Q="5J " （1分）
（3）设金属棒上滑至最高点所用时间为
，则
由动量定理
（3分）；
联立（*）式，代入数据得 Δt="0.994s " （1分）
（1分）对金属棒由牛顿第二定律得
（2分）金属棒上滑过程中的最大加速度对应的是金属棒的最大速度，金属棒上升过程做减速运动，所以金属棒上升过程中的最大加速度就是速度为
的瞬间,得： （2分）代入数据后得最大加速度
/s2 （1分）（2）由题设条件可知：金属棒上升到最高点的过程中通过金属棒中的电荷量为
q，设金属棒中的平均电流为
，则 （2分）又通过金属棒的电荷量：
（*） （1分）；设上端电阻产生的焦耳热为Q，则全电路产生的焦耳热为6Q，由能量守恒可知
（2分）；联立以上各式，代入数据后 Q="5J " （1分）
（3）设金属棒上滑至最高点所用时间为
，则由动量定理
（3分）；联立（*）式，代入数据得 Δt="0.994s " （1分）
练习册系列答案
相关题目
，电阻
，长度
的导体棒
横放在U型金属框架上。框架质量
，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数
，相距0.4m的
、
相互平行，电阻不计且足够长。电阻
的
垂直于
。垂直于
的水平恒力，
，求该过程
（特斯拉）。灯丝发出的电子经过加速电压为U=125V的电场加速后，垂直磁场方向进入匀强磁场区域，通过标尺测得圆形径迹的直径为D = 80.0mm，请估算电子的比荷
。（答案保留2位有效数字）
时恰好达到最大速度，用g表示重力加速度，则（ ）
处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆
与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一个电阻置，其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆
图像，则下图中可以表示外力F随时间
变化关系的图像是 （ ）
