题目内容
如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距L＝0.6 m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表，电阻r＝2 Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R2，已知R1＝2 Ω，R2＝1 Ω，导轨及导线电阻均不计。在矩形区域CDEF内有竖直向上的磁场，CE＝0.2 m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。在t=0时刻开始，对金属棒施加一水平向右的恒力F，从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中电压表的示数保持不变。求：
（1）t＝0.1 s时电压表的示数；
（2）恒力F的大小；
（3）从t＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量Q；
（4）求整个运动过程中通过电阻R2的电量q
解：（1）设磁场宽度为d=CE，在0--0.2s的时间内，有
, 
…… （2分）（表达式、结果各1分）
此时，R1与金属棒r并联，再与R2串联
……………………………（2分）（表达式、结果各1分）
（2）金属棒进入磁场后，有
…………………………………………… （1分）
…………………………………………… （1分）
由于金属棒进入磁场后电压表示始终不变，所以金属棒作匀速运动，有
…………………………………………………… （1分）
（3）金属棒在0~0.2s的运动时间内，有
……………………………………… （1分）
金属棒进入磁场后，因电压表示数保持不变，故切割磁感线速度v不变
………………………………………（1分）
根据能量转化规律
…………………………………………… （1分）
……………………………………………（1分）
进入磁场后，
由
，得
……………………………………………………（1分）
…………………………………………………（1分）
………………………………………………（1分）
新非凡教辅冲刺100分系列答案
。水平面上足够长OB段粗糙且μ2=0.5，B点右侧水平面光滑。OB之间有与水平方成β（β已知）斜向右上方的匀强电场E=
×105V/m。可视为质点的小物体C、D质量分别为mC=4kg，mD=1kg，D带电q= +1×10-4C，用轻质细线通过光滑滑轮连在一起，分别放在斜面及水平面上的P和Q点由静止释放，B、Q间距离d=1m，A、P间距离为2d，细绳与滑轮之间的摩擦不计。（sinβ=
，cosβ=
，g=10m/s2），求：
