[题目]如图所示.足够长的两光滑导轨水平放置.两条导轨相距为d.左端MN用阻值不计的导线相连.金属棒ab可在导轨上滑动.导轨单位长度的电阻为r0.金属棒ab的电阻不计.整个装置处于竖直向下的均匀磁场中.磁场的磁感应强度随时间均匀增加.B=kt.其中k为常数.金属棒ab在水平外力的作用下.以速度v沿导轨向右做匀速运动.t=0时.金属棒ab与MN相距非常近.求:(1)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，两条导轨相距为d，左端MN用阻值不计的导线相连，金属棒ab可在导轨上滑动，导轨单位长度的电阻为r0，金属棒ab的电阻不计。整个装置处于竖直向下的均匀磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增加，B=kt，其中k为常数。金属棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿导轨向右做匀速运动，t=0时，金属棒ab与MN相距非常近。求：

(1)当t=t0时，水平外力的大小F；

(2)同学们在求t=t0时刻闭合回路消耗的功率时，有两种不同的求法：

方法一：P=F·v

方法二：，，（其中R为回路总电阻）

这两种方法哪一种正确?请你做出判断，并简述理由。

【答案】（1）（2）方法一错，方法二对, 方法一认为闭合回路所消耗的能量全部来自于外力所做的功，而实际上磁场的变化也对闭合回路提供能量．方法二算出的I是电路的总电流，求出的是闭合回路消耗的总功率。

【解析】(1)回路中的磁场变化和导体切割磁感线都产生感应电动势

据题意，有B=kt，则得△B/△t=k

回路中产生的总的感应电动势为

E总=△BS/△t+Bdv①

△BS/△t=kdvt0②

I=E总/R③

联立求解得：E总=2kdvt0④

R=2r0vt0⑤

解得：I=kd/r0⑥

所以，F=BId⑦

即F=k2d2t0/r0⑧

(2)方法一错，方法二对；⑨

方法一认为闭合回路所消耗的能量全部来自于外力所做的功，而实际上磁场的变化也对闭合回路提供能量。方法二算出的I是电路的总电流，求出的是闭合回路消耗的总功率。

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A. 若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为200sin100t V

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C. 若开关S闭合，灯泡L1将更亮

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（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=_______cm

（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图像如图丙所示，当图中已知量、和重力加速度g及小球的直径d满足表达式________时，可判断消去下落过程中机械能守恒

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B. 小环到达B处时，重物上升的高度也为d

C. 小环在B处的速度与重物上的速度大小之比等于

D. 小环在B处的速度与重物上的速度大小之比等于

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