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    两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一平面内，此平面与水平面间夹角为=30°，两导轨间的距离为l，导轨上面横放着两根导体棒ab和cd（两棒的长度与两导轨间的距离相等），构成矩形回路，如图所示．两根导体棒的质量均为m，电阻均为R，回路其余部分的电阻均不计，两导体棒与金属导轨间的动摩擦因数均为，且假设两根导体棒与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B．开始时，棒cd静止，棒ab有平行于导轨平面且沿导轨向下的速度v0，若两导体棒在运动中不接触，求：
    （1）当棒ab的速度变为初速度的时，棒cd切割磁感线产生的感应电动势是多少．
    （2）在两棒运动过程中产生的焦耳热量是多少?
    （1）导体棒ab受重力沿斜面的分力摩擦力．所以从初始状态至两导体棒达共同速度的过程中，两棒沿导轨方向合外力为零．设棒ab的速度变为初速度的时，棒cd的速度为v′，则由动量守恒定律 ①此时cd棒产生的感应电动势 E=BLv′ ②由①②得 ．（2）稳定后两棒向下运动过程中重力与摩擦力做功相等，所以产生焦耳热 ④由③④得．
    练习册系列答案
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    （1）磁感应强度B；
    （2）当F=2.5N时，金属杆最终匀速运动的速度；
    （3）在上述（2）情况中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量．

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    科目：高中物理 来源：2011-2012学年江苏省上冈高级中学高二下学期期中考试物理试题（带解析） 题型：填空题

    水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙。若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金属杆的电阻r=0.5Ω。（重力加速度g=10m/s2）求：
    （1）磁感应强度B；
    （2）当F=2.5N时，金属杆最终匀速运动的速度；
    （3）在上述（2）情况中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量。

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    科目：高中物理 来源：2013届江苏省高二下学期期中考试物理试题（解析版） 题型：计算题

    水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙。若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金属杆的电阻r=0.5Ω。（重力加速度g=10m/s2）求：

    （1）磁感应强度B；

    （2）当F=2.5N时，金属杆最终匀速运动的速度；

    （3）在上述（2）情况中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量。

     

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