题目内容
如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R的电阻，两导轨相距为L，其间有竖直向下的匀强磁场．质量为m，长度为L，电阻为R的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN向右的水平力拉动CD从静止开始运动，拉力的功率恒为P，经过时间t导体棒CD达到最大速度v．（1）求出磁场磁感应强度B的大小．
（2）求出该过程中电阻R上所产生的热量．
【答案】分析：导体棒CD的拉力功率恒定，则CD棒先做加速度变小的加速运动，后做匀速运动，速度达到最大．由力平衡和电磁学知识求出B和热量．
解答：解：（1）导体棒CD达到最大速度时拉力与安培力合力为零
-BIL=0 ①
且E=BLv0 ②
I=
③
由①②③得
（2）设产生总热量为Q，由能量关系有
Pt=Q+
mv2
电阻R上所产生的热量
QR=
Q=
答：（1）磁场磁感应强度B的大小为
．
（2）求出该过程中电阻R上所产生的热量为
．
点评：本题是电磁感应中动态变化分析问题，导体CD的运动情况与汽车恒定功率起动类似．
解答：解：（1）导体棒CD达到最大速度时拉力与安培力合力为零
-BIL=0 ①且E=BLv0 ②
I=
③由①②③得
（2）设产生总热量为Q，由能量关系有
Pt=Q+
mv2电阻R上所产生的热量
QR=
Q=
答：（1）磁场磁感应强度B的大小为
．（2）求出该过程中电阻R上所产生的热量为
．点评：本题是电磁感应中动态变化分析问题，导体CD的运动情况与汽车恒定功率起动类似．
练习册系列答案
第1卷单元月考期中期末系列答案
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如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置．MO间接有阻值为R的电阻．导轨相距为d，有竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B．质量为m，长为L的导体棒CD的电阻为r，垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F向右拉动CD棒．CD棒受恒定的摩擦阻力f．已知F＞f，L＞d，求：
如图所示，电阻不计的平行粗糙长金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属棒a、b垂直于导轨放置，且与导轨良好接触，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．在a运动的整个过程中若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能（ ）
如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r=1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求：（1）CD运动的最大速度；（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率．
（2013?河南模拟）如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为θ，宽度为l，下端与阻值为R的电阻相连．磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面，现使质量为m的导体棒ab位置以平行于斜面的初速度沿导轨向上运动，滑行到最远位置a′b′后又下湍．已知导体棒运动过程中的最大加速度为2gsinθ，g为重力加速度，轨道足够长，则（ ）
（2012?湛江一模）如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R的电阻，两导轨相距为L，其间有竖直向下的匀强磁场．质量为m、长度为L、电阻为R0的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．在CD的中点处用大小为F平行于MN向右的水平恒力啦CD从静止开始运动s的位移，导体棒CD的速度恰好达到最大速度vm．