题目内容
（12分）如图所示，间距l＝1m的平行金属导轨
和
分别固定在两个竖直面内，在水平面
区域内和倾角
的斜面
区域内分别有磁感应强度
方向竖直向上和磁感应强度
、方向垂直于斜面向上的匀场磁场。电阻
、质量
的相同导体杆PQ、MN分别垂直放置在导轨上，PQ杆的两端固定在导轨上，离b1b2的距离s＝0. 5m。MN杆可沿导轨无摩擦滑动且与导轨始终接触良好，当MN杆沿由静止释放沿导轨向下运动x＝1m时达到最大速度。不计导轨电阻。取g＝10m/s2，求：
（1）当MN杆达到最大速度时，流过PQ杆的电流大小和方向；
（2）从MN杆开始运动直到达到最大速度的过程中，PQ杆中产生的焦耳热；
（3）若保持B2不变，使B1发生变化，要使MN杆一直静止在倾斜轨道上，则B1随时间如何变化?其变化率多大?
（1）0.5A（2）0.246J（3）0.8T
【解析】（1）当MN杆达到最大速度时，有
（1分）
（1分）
由图可知，流过PQ杆的电流大小等于流过MN杆的电流大小，也为0. 5A，由右手定则可判断出MN杆切割磁感线产生的电流方向为M指向N，所以流过PQ杆的电流方向为Q指向P。 （方向正确1分）
（2）对MN杆从开始到达到最大速度过程，由动能定理有
（2分）
当MN杆达到最大速度时，产生的感应电动势
（1分）
（1分）
所以PQ杆中产生的焦耳热为
（1分）
（3）要使MN杆一直静止在斜轨上，有I＝0. 5A，E＝0. 4 V，且回路电流为顺时针方向（1分）
由楞次定律可判得B1随时间均匀增加 （1分）
由法拉第电磁感应定律
求得：
（2分）
本题综合考查了牛顿运动定律在电磁感应现象中的应用，能量守恒定律的应用，当导体棒受力平衡时速度最大，重力沿斜面向下的分力等于安培力时速度最大，在此过程中由动能定理，可求得产生的焦耳热，由串并联的关系可知导体棒和电阻产生的焦耳热相同，所以导体棒上的焦耳热为总值的一半
世纪百通期末金卷系列答案
开始沿导轨向上滑行，金属棒垂直导轨且与导轨接触良好，与此同时对金属棒施加一个沿斜面向上且垂直于金属棒的外力F，使金属棒做加速度大小为2 m/s2的匀减速直线运动，则：
和
分别固定在两个竖直面内，在水平面
区域内和倾角
的斜面
区域内分别有磁感应强度
方向竖直向上和磁感应强度
、方向垂直于斜面向上的匀场磁场。电阻
、质量
的相同导体杆PQ、MN分别垂直放置在导轨上，PQ杆的两端固定在导轨上，离b1b2的距离s＝0. 5m。MN杆可沿导轨无摩擦滑动且与导轨始终接触良好，当MN杆沿由静止释放沿导轨向下运动x＝1m时达到最大速度。不计导轨电阻。取g＝10m/s2，求：