如图所示.水平面上两平行光滑金属导轨间距为L.左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN.PQ之间.存在方向垂直导轨平面向下的磁场.磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m.电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置.在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动.到达虚线MN时的速度为v0．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（15分）如图所示，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为v0．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：

（1）导体棒开始运动的位置到MN的距离x；

（2）磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B；

（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热QR．

（1）（2）（3）

【解析】

试题分析：（1）导体棒在磁场外，由动能定理有（2分）

解得（1分）

（2）导体棒刚进磁场时产生的电动势（1分）

由闭合电路欧姆定律有（1分）

又（1分）

由牛顿第二定律有（1分）

解得（2分）

（3）导体棒穿过磁场过程，由牛顿第二定律有（1分）

导体棒克服安培力做功（1分）

电路中产生的焦耳热（1分）

电阻R上产生的焦耳热（1分）

解得（2分）

考点：电磁感应

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(1)通过导体棒的电流；

(2)导体棒受到的安培力；

(3)导体棒受到的摩擦力．

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