◎ 题目

如图所示，两个水平放置的平行光滑金属导轨之间得距离为L，电阻不计，左端串联一个定值电阻R，金属杆ab的电阻为r质量为m．匀强磁场的磁感应强度为B．杆在恒力F作用下由静止开始运动． （1）杆的运动速度为v时，感应电动势及感应电流的大小． （2）求出金属杆的最大速度（3）已知金属杆达到最大速度时运动位移为s，求此过程中电路产生的焦耳热Q．

◎ 答案

（1）设速度为v时，ab产生的感应电动势为 E=BLv        此时回路中的感应电流为I= E R+r = BLv R+r                     （2）金属杆所受安培力为 F安=BIL= B2L2v R+r                      金属杆的加速度为a= F-F安 m              可见，a随着速度的增加而减小，金属杆做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动． 由④可知，当a=0时速度最大，最大速度为 vm= F(r+R) B2L2             （3）由功能关系得  FS= 1 2 mv 2m +Q                              其中Q是系统产生的焦耳热 Q=FS- mF2(R+r)2 2B4L4 答：（1）杆的运动速度为v时，感应电动势及感应电流的大小是 BLv R+r ． （2）金属杆的最大速度是 F(r+R) B2L2 （3）此过程中电路产生的焦耳热是FS- mF2(R+r)2 2B4L4 ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两个水平放置的平行光滑金属导轨之间得距离为L，电阻不计，左端串联一个定值电阻R，金属杆ab的电阻为r质量为m．匀强磁场的磁感应强度为B．杆在恒力F作用下由静止开始…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。