◎ 题目

如图甲所示，相距为L的光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为α，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，OO'为磁场边界，磁感应强度为B，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距OO'为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。 （1）若ab杆在平行于斜面的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动，其速度一位移关系图像如图乙所示，则在经过位移为3L的过程中电阻R上产生的电热Q1是多少？ （2）ab杆在离开磁场前瞬间的加速度是多少？ （3）若磁感应强度B=B0+kt(k为大于0的常数)，要使金属杆ab始终静止在导轨上的初始位置，试分析求出施加ab杆的平行于斜面的外力。

◎ 答案

解：（1）ab杆在磁场中发生位移L的过程中，恒力F做的功等于ab杆增加的动能和回路产生的电能之和： ab在位移L到3L的过程中，由动能定理得： 解得： （2）ab杆在离开磁场前瞬间，受重力mg、安培力和外力F作用，加速度为a F安=BIL I=E/R E=BLV1 解得 （3）当磁场按B=B0+kt规律变化时，由平衡条件得： ①当时，F的方向沿斜面向下 ②当时，F的方向先沿斜面向上 当经过时，F的方向又将变为沿斜面向下

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图甲所示，相距为L的光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为α，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，OO'为磁场边界，磁感应强度为B，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  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。