题目内容
（2012?湖南模拟）如图所示，处于勻强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R=4Ω的电阻．匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B=1T．质量为m=0.4kg、电阻r=1Ω的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25，金属棒以初速度V=20m/s沿导轨滑下，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）金属棒沿导轨下滑的最大加速度；
（2 ）金属棒下滑时电阻R消耗的最小功率．
分析：（1）刚开始下滑时加速度最大，导体棒受安培力，只受重力、支持力和摩擦力，则由牛顿第二定律可求得加速度；
（2）由平衡条件可求得电流大小，则由功率公式可求电阻R的功率．
（2）由平衡条件可求得电流大小，则由功率公式可求电阻R的功率．
解答：解：金属棒开始下滑时感应电动势最大，设对应电流为I1，则有：E=BLv0
I1=
金属棒开始下滑时加速度最大，有：BI1L+μmgcosθ-mgsinθ=mam
得：am=6m/s2，方向沿导轨向上．
（2）由平衡条件有：mgsinθ-μmgcosθ=BI2L
R消耗的电功率为：P=I22R
解得：P=10.24W
答：（1）金属棒沿导轨下滑的最大加速度为6m/s2；
（2 ）金属棒下滑时电阻R消耗的最小功率为10.24W．
I1=
| E |
| R+r |
金属棒开始下滑时加速度最大，有：BI1L+μmgcosθ-mgsinθ=mam
得：am=6m/s2，方向沿导轨向上．
（2）由平衡条件有：mgsinθ-μmgcosθ=BI2L
R消耗的电功率为：P=I22R
解得：P=10.24W
答：（1）金属棒沿导轨下滑的最大加速度为6m/s2；
（2 ）金属棒下滑时电阻R消耗的最小功率为10.24W．
点评：电磁感应中导体切割引起的感应电动势在考试中涉及较多，应明确受力分析、功能关系等的灵活应用，注意平衡状态的处理．
练习册系列答案
黎明文化寒假作业系列答案
相关题目
（2012?湖南模拟）如图所示，第四象限内有互相正交的电场强度为E的匀强电场与磁感应强度为B1=0.25T的匀强磁场，第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里、磁感应强度为B：的匀强磁场，磁场的下边界与x轴重合．质量为m=
（2012?湖南模拟）如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g．
（2012?湖南模拟）如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电．现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则（ ）
（2012?湖南模拟）如图所示，大量氢原子处于能级n=4的激发态，当它们向各较低能级跃迁时，对于多种可能的跃迁，下面说法中正确的是（ ）