◎ 题目

如图所示，有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向与水平放置的导轨垂直．导轨宽度为L，右端接有电阻R．MN是一根质量为m的金属棒，金属棒与导轨垂直放置，且接触良好，金属棒与导轨电阻均不计．金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现给金属棒一水平初速度v0，使它沿导轨向左运动．已知金属棒停止运动时位移为x．求： （1）金属棒速度为v时的加速度为多大？ （2）金属棒运动过程中通过电阻R的电量q； （3）金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q．

◎ 答案

（1）金属棒速度为v时     产生的感应电动势为E=BLv     感应电流   I= E R    金属棒受到的安培力F=BIL= B2L2v R    根据牛顿第二定律，得        a= F+μmg m = F m +μg= B2L2v mR +μg    （2）金属棒运动过程中通过电阻R的电量q=I?△t     根据法拉弟电磁感应定律       E= △φ △t ，       又I= E R      得到q=φ △φ R = BLx R     （3）根据能量守恒定律，得       回路产生的焦耳热Q= 1 2 m v 20 -μmgx 答：（1）金属棒速度为v时的加速度为 B2L2v mR +μg     （2）金属棒运动过程中通过电阻R的电量为 BLx R ；    （3）金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q= 1 2 m v 20 -μmgx．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向与水平放置的导轨垂直．导轨宽度为L，右端接有电阻R．MN是一根质量为m的金属棒，金属棒与导轨垂直放置，且接触良…”主要考查了你对  【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。