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    如图所示两平行的光滑金属导轨，相距为L，位于同一竖直平面内，两导轨间接有电阻R，轻质金属杆ab长为2 L，紧贴导轨竖直放置，离b端为L/2处固定有质量为m的球．整个装置处于磁感应强度为B并垂直于导轨平面的匀强磁场中，当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右自由倒下至水平位置时，球的速度为v，若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，试求此过程中：

    (1)电阻R消耗的电能．

    (2)通过电阻R的电量．

    (3)R中的电流最大值．

    答案：
    解析：

    　　解：(1)在ab棒从竖直放置转动到水平位置的过程中，由能量守恒

    　　mg＝mv2＋ΔE电　　　　　　(2分)

    　　得电阻R消耗的电能ΔE电＝　　　　　(2分)

    　　(2)设在ab棒从竖直放置转动到刚好离开上边导轨时所用时间是

    　　磁通量变化是　　　　　　(2分)

    　　通过电阻R的电量　　　　(2分)

    　　即　　　　　　(2分)

    　　(3)当ab刚要脱离EF时，电流最大，且最大电流

    　　I＝E/R

    　　(其中是a端的瞬时速度)　　　　(2分)

    　　在ab脱离上端轨道至ab达到水平位置的过程中，由机械能守恒

    　　(其中V0是ab脱离上端轨道时球的速度)　　　　(2分)

    　　可求得　　　　　(2分)

    　　又因为　所以　Va＝4V0＝　　　　　(2分)

    　　故最大电流　　　　　　(2分)


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    L
    2
    的正方形导线框，在沿平行斜面向下的拉力F作用下由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场I时，恰好做匀速直线运动，下列说法中正确的有（重力加速度为g）（　　）

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    （1）电阻R消耗的电能．
    （2）R中的电流最大值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l、足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为α.条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直.长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置,总质量为m,置于导轨上.导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未画出).线框的边长为d(d＜l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合.将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直.重力加速度为g.求:

    (1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;

    (2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1;

    (3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm.

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    科目：高中物理 来源：2006年江苏省高考物理模拟试卷（一）（解析版） 题型：解答题

    如图所示两平行的光滑金属导轨，相距为L，位于同一竖直平面内，两导轨间接有电阻R，轻质金属杆ab长为2L，紧贴导轨竖直放置，离b端为L/2处固定有质量为m的球．整个装置处于磁感应强度为B并垂直于导轨平面的匀强磁场中，当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右自由倒下至水平位置时，球的速度为v，若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，试求此过程中：
    （1）电阻R消耗的电能．
    （2）R中的电流最大值．

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