题目内容
【题目】如图所示，足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置，其所在平面倾角370，导轨间的距离L=1.0 m，下端连接
的电阻，导轨电阻不计，所在空间均存在磁感强度B=1.0 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场。质量m=0.5 kg、电阻
的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F=2.0 N的恒力，使金属棒ab从静止起沿导轨向下滑行，当金属棒滑行9.0m后速度保持不变。求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)
(1)金属棒匀速运动时的速度大小vm；
(2)当金属棒沿导轨向下滑行的速度
时，其加速度的大小a；
(3)金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量QR。
【答案】(1) 
(2) 
(3) 
【解析】试题分析：当金属棒所受的合力为零时，金属棒做匀速直线运动，根据共点力平衡，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式求出匀速运动的速度；根据牛顿第二定律求出加速度；根据能量守恒定律求出金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中整个回路产生的热量，从而得出电阻R上的产生的热量。
（1）金属棒匀速运动时产生的感应电动势为：
感应电流为：
由平衡条件有：
代入数据解得：
（2）此时金属棒受到的安培力：
由牛顿第二定律有：
解得：
（3）设整个电路产生的热量为Q，由能量守恒定律有：
电阻R上产生的热量：
练习册系列答案
相关题目
