[题目]如图所示.两条足够长的平行金属导轨PQ.EF倾斜放置.间距为L.与水平方向夹角为θ .导轨的底端接有阻值为R电阻.导轨光滑且电阻不计.现有一垂直导轨平面向上的匀强磁场大小为B.金属杆ab长也为L.质量为m.电阻为r.置于导轨底端.给金属杆ab一平行导轨向上的初速度v0.经过一段时间后返回底端时已经匀速.金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且� 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，两条足够长的平行金属导轨PQ、EF倾斜放置，间距为L，与水平方向夹角为θ 。导轨的底端接有阻值为R电阻，导轨光滑且电阻不计。现有一垂直导轨平面向上的匀强磁场大小为B，金属杆ab长也为L，质量为m，电阻为r，置于导轨底端。给金属杆ab一平行导轨向上的初速度v0，经过一段时间后返回底端时已经匀速。金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求

（1）金属杆ab刚向上运动时，流过电阻R的电流方向；

（2）金属杆ab返回时速度大小及金属杆ab从底端出发到返回底端电阻R上产生的焦耳热；

（3）金属杆ab从底端出发到返回底端所需要的时间。

【答案】(1) 感应电流方向为a指向b (2) (3)

【解析】（1）由右手定则可知：感应电流方向为a指向b

（2）设返回底端匀速运动时速度为v,则两导轨间杆电动势为：

回路的总电阻为：

根据闭合电路的欧姆定律得：

根据平衡条件得：

联立解得：

杆从出发到返回过程中由能量守恒有：

又因为

联立解得：

（3）设上升过程时间为，下降过程序时间为，上升的距离为s

根据动理定理得：上升过程有

变形得：

同理可得下降过程：

所以

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B. 将电容器的上极板向上移动一小段距离，灯泡变暗

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A. 小球的带电荷量q=6×10－5 C

B. 小球动能的最小值为1J

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