题目内容
如图所示，两平行导轨间距L=0.1m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角θ=30º，垂直斜面方向向上磁感应强度B=0.5T，水平部分没有磁场。金属棒ab质量m=0.005kg，电阻r=0.02Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻R=0.08Ω，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高h=1.0m以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25m。（取g=10m/s2），求：
（1）棒在斜面上的最大速度？
（2）水平面的滑动摩擦因数？
（3）从高度h=1.0m处滑下后电阻R上产生的热量？
解：（1）到达水平面之前已经开始匀速运动 …………………………（1分）
设最大速度为v，感应电动势E=BLv …………………………（1分）
感应电流
…………………………（1分）
安培力F=BIL …………………………（1分）
匀速运动时，mgsinθ=F …………………………（1分）
解得v= 1.0m/s …ks5u………………（1分）
（2）滑动摩擦力f=μmg …………………………（1分）
金属棒在摩擦力作用下做匀减速运动f=ma …………………………（1分）
金属棒在水平面做匀减速运动，有
………ks5u……………（1分）
解得μ=0.04 …………………………（1分）
（用动能定理同样可以得分）
（3）下滑的过程中，由动能定理可得：
…………………………（2分）
安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热W=Q …………………………（1分）
电阻R上产生的热量：
…………………………（2分）
QR=3.8×10-2 J …………………………（1分）
阅读快车系列答案
如图所示，两平行导轨竖直放置，上端用导线相连，金属棒ab两端与导轨相接触，并可保持水平地沿光滑导轨滑动，整个处在方向垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨电阻忽略不计，已知金属棒电阻为0.5Ω，质量为0.5kg，ab长为25cm，B=2T（g取10m/s2），将金属棒由静止释放后，求：
如图所示，两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路，细杆与导轨间的摩擦不计．整个装置分别处在如图所示的各匀强磁场中，其中可能使金属杆处于静止状态的是（ ）
（2013?宁波二模）如图所示，两平行导轨间距L=0.1m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角θ=30°，垂直斜面方向向上磁感应强度B=0.5T，水平部分没有磁场．金属棒ab质量m=0.005kg，电阻r=0.02Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻R=0.08Ω，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高h=1.0m以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25m．（取g=10m/s2），求：
如图所示，两平行导轨ab、cd竖直放置在的匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触．现在金属棒PQ中通以变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动．已知电流I随时间的关系为I=kt（k为常数，k＞0），金属棒与导轨间存在摩擦．则下面关于棒的速度v、加速度a随时间变化的关系图象中，可能正确的有（ ）
