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    光滑的平行金属导轨长L＝2 m，两导轨间距d＝0.5 m，轨道平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨上端接一阻值为R＝0.6 Ω的电阻，轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B＝1 T，如图所示．有一质量m＝0.5 kg、电阻r＝0.4 Ω的金属棒ab，放在导轨最上端，其余部分电阻不计．已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中，电阻R上产生的热量Q1＝0.6 J，取g＝10 m/s2，试求：

    (1)当棒的速度v＝2 m/s时，电阻R两端的电压；

    (2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小；

    (3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小．

     

    （1）0.6 V（2）4 m/s（3）

    解析:本题考查电磁感应与电路的结合，根据感应电动势公式E=BLv求出电动势，画出等效电路图，根据恒定电流知识点求解

    (1)当棒的速度v＝2 m/s时，棒中产生的感应电动势E＝Bdv＝1 V        2分

    此时电路中的电流I＝＝1 A，所以电阻R两端的电压U＝IR＝0.6 V.     2分

    (2)根据Q＝I2Rt得＝，可知在棒下滑的整个过程中金属棒中产生的热量

    Q2＝Q1＝0.4 J       2分

    设棒到达最底端时的速度为v2，根据能的转化和守恒定律，有：mgLsin θ＝＋Q1＋Q2

    解得：v2＝4 m/s.        2分

    (3)棒到达最底端时回路中产生的感应电流I2＝＝2 A       2分

    根据牛顿第二定律有：mgsin θ－BI2d＝ma，解得：a＝.     2分

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    光滑的平行金属导轨长L=2.0m，两导轨间距离d=0.5m，导轨平面与水平面的夹角为θ=30°，导轨上端接一阻值为R=0.5Ω的电阻，其余电阻不计，轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感应强度B=1T，如图所示．有一不计电阻、质量为m=0.5kg的金属棒ab，放在导轨最上端且与导轨垂直．当金属棒ab由静止开始自由下滑到底端脱离轨道的过程中，电阻R上产生的热量为Q=1J，g=10m/s2，则：
    （1）指出金属棒ab中感应电流的方向
    （2）棒脱离轨道时的速度是多少
    （3）当棒的速度为v=2m/s时，它的加速度是多大．

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    （1）当棒的速度V=2m/s时．电阻R两端的电压．
    （2）棒下滑到轨道最底端时的速度大小．
    （3）棒下滑到轨道最底端时的加速度大小．

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    精英家教网光滑的平行金属导轨长为L=2m，两导轨间距d=0.5m，轨道平面与水平面的夹角为θ=30°，导轨上端接一阻值为R=0.5Ω的电阻，其余电阻不计，轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B=1T，如图所示，有一不计电阻的金属棒ab的质量m=0.5kg，放在导轨最上端．当棒ab从最上端由静止开始自由下滑到达底端脱离轨道时，电阻R上产生的热量为Q=1J，g=10m/s2，求：
    （1）当棒的速度为V=2m/s时，它的加速度是多少？
    （2）棒在下滑的过程中最大速度是多少？
    （3）棒下滑过程中通过电阻R的最大电流是多少？

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    光滑的平行金属导轨长L=2.0m，两导轨间距离d=0.5m，导轨平面与水平面的夹角为，导轨上端接一阻值为R=0.5的电阻，其余电阻不计，轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感应强度B=1T，如图所示。有一不计电阻、质量为m=0.5kg的金属棒ab，放在导轨最上端且与导轨垂直。当金属棒ab由静止开始自由下滑到底端脱离轨道的过程中，电阻R上产生的热量为Q=1J，g=10m/s2，则： 

    指出金属棒ab中感应电流的方向。

    棒在下滑的过程中达到的最大速度是多少？               

    当棒的速度为v=2 m／s时，它的加速度是多大

    20080523
     
        

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