(13分)如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为d，b、c两点间接一阻值为r的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为r，杆与ab、cd保持打印页面

(13分)如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为d，b、c两点间接一阻值为r的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为r，杆与ab、cd保持

网友投稿 2023-04-12 00:00:00 零零社区

◎ 题目

(13分) 如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为d，b、c两点间接一阻值为r的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为r，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为

的匀加速运动，上升了H高度，这一过程中bc间电阻r产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求：

⑴导体杆上升到H过程中通过杆的电量；
⑵导体杆上升到H时所受拉力F的大小；
⑶导体杆上升到H过程中拉力做的功。

◎ 答案

（1）

　　　（2）

　　　（3）

◎ 解析

试题分析：（1）导体杆上升到H过程中，回路面积减小，磁通量变化产生感应电动势，根据电磁感应定律得：

根据闭合电路的欧姆定律得：感应电流平均值

通过杆的感应电量为

以上各式联立解得：导体杆上升到H过程中通过杆的电量

（2）设ef上升到H时，速度为

、拉力为F、感应电流瞬时值为

，根据运动学公式得：

　解得

根据牛顿第二定律，得

根据闭合电路的欧姆定律，得

综上三式，联立解得导体杆上升到H时所受拉力F的大小

（3）导体杆上升到H过程中，安培力做负功，由功能关系知克服安培力做功为回路产生的电热的2倍，即

．
由功能关系得：

解得：

◎ 知识点

专家分析，试题“(13分)如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为d，b、c两点间接一阻值为r的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为r，杆与ab、cd保持…”主要考查了你对【带电粒子在复合场中的运动】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。

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