题目内容
如图甲所示，固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为
，左端用导线相连。质量为
，电阻为
的金属棒
垂直导轨静止在导轨平面上，金属棒与导轨左端的距离
，金属棒与导轨间的动摩擦因数均为
，导与线导轨的电阻均不计。现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用，
。求：
（1）金属棒未出现滑动之前，通过金属棒中电流的大小和方向；
（2）从
时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中，金属棒产生的热量。
【答案】
（1）2 A，b到a；（2）0.9 J
【解析】
试题分析：（1）由图象可知磁场变化率为：
①
由法拉第电磁感应定律知：
解得：E=2 V
通过金属棒ab的电流为
解得：I=2 A，方向b指向a。
（2）金属棒刚要发生滑动时，由平衡条件可知
⑥
由图像可知
⑦
由焦耳定律可知，金属棒产生热量
⑧
解得
评分标准：①②③④⑤⑥⑦式各1分，⑧式2分；每个结果1分，电流方向1分。
考点：本题考查电磁感应，涉及力学问题和图象。
练习册系列答案
智慧小复习系列答案
相关题目
