题目内容
如图，POQ是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨，导轨关于竖直轴线对称，OP＝OQ＝L．整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律为B＝B0－kt(其中k为大于0的常数)．一质量为m、长为L、电阻为R、粗细均匀的导体棒锁定于OP、OQ的中点a、b位置．当磁感应强度变为
B0后保持不变，同时将导体棒解除锁定，导体棒向下运动，离开导轨时的速度为v．导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度为g．求导体棒：
⑴解除锁定前回路中电流的大小及方向；
⑵滑到导轨末端时的加速度大小；
⑶运动过程中产生的焦耳热．
⑴
，顺时针方向或b→a；⑵g－
；⑶
解析试题分析：⑴导体棒被锁定前，闭合回路的面积不变，
＝k
由法拉第电磁感应定律知：E＝
＝
＝
由闭合电路欧姆定律知：I＝
＝
由楞次定律知，感应电流的方向：顺时针方向或b→a
⑵导体棒刚离开导轨时受力如图所示
根据法拉第电磁感应定律有：E＝
根据闭合电路欧姆定律知：I＝
根据安培力公式有：F＝
解得：F＝
由牛顿第二定律知：mg－F＝ma
解得：a＝g－
⑶由能量守恒知：mgh＝
＋Q
由几何关系有：h＝
解得：Q＝
－
考点：本题主要考查了牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、能量守恒定律的应用问题，属于中档题。
练习册系列答案
相关题目
/3，重力加速度g取10 m/s2。
(式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小，x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小)，求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q。
。（取g=10m／s2）求：
圆弧形光滑轨道，半径R=
m，轨道端点B的切线水平。质量M="5" kg的金属滑块(可视为质点)由轨道顶端A由静止释放，离开B点后经时间t="1" s撞击在斜面上的P点。已知斜面的倾角
=37o，斜面底端C与B点的水平距离x0="3" m。g取10 m/s2，sin37o =0．6，cos37o =0．8，不计空气阻力。
0.25，求拉力F大小
的电阻，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向上。一根质量为m=0.2kg、电阻r=4
。求
