◎ 题目

如图所示，两条平行光滑金属导轨，间距d=0.2m．导轨在桌面上的部分是水平的，水平部分处在磁感应强度B=0.1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中，电阻R=3Ω，桌面高H=0.8m，金属杆ab质量m=0.2kg、电阻r=1Ω，在导轨上距桌面h=0.2m高处由静止释放金属棒ab，ab沿导轨滑下后落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m，g取10m/s2，求： （1）金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小和方向； （2）整个过程中R上放出的热量．

◎ 答案

（1）ab棒刚进入磁场的瞬间，速率为v，由机械能守恒定律得   mgh= 1 2 mv2， v= 2gh =2m/s                 此时感应电动势  E=Bdv=0.1×0.2×2V=0.04V               I= E R+r = 0.04 3+1 A=0.01A                            方向：棒中由a-→b                               （2）金属杆平抛初速度为v′，则有 s=v′t h= 1 2 gt2， 则得v′=s g 2h =1m/s                           由能量守恒，有   Q=mgh- 1 2 mv′2=（0.2×10×0.2- 1 2 ×0.2×12）J=0.3J                                                 R上放出的热量  QR= Q R+r ?R= 0.3 3+1 ×3J=0.225J． 答： （1）金属杆刚进入磁场时，R上的电流为0.01A，棒中由a-→b． （2）整个过程中R上放出的热量为0.225J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两条平行光滑金属导轨，间距d=0.2m．导轨在桌面上的部分是水平的，水平部分处在磁感应强度B=0.1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中，电阻R=3Ω，桌面高H=0.8m，金属…”主要考查了你对  【平抛运动】，【机械能守恒定律】，【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。