◎ 题目

如图所示，两根电阻不计，间距为l的平行金属导轨，一端接有阻值为R的电阻，导轨上垂直搁置一根质量为m．电阻为r的金属棒，整个装置处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中．现给金属棒施一冲量，使它以初速V0向左滑行．设棒与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒从开始运动到停止的整个过程中，通过电阻R的电量为q．求：（导轨足够长） （1）金属棒沿导轨滑行的距离； （2）在运动的整个过程中消耗的电能．

◎ 答案

（1）设滑行的距离为L． 由法拉第电磁感应定律有  ε= △Φ △t = B△S △t =BL× l △t   ① 而由电流定义有I= q △t   ② 由闭合电路的欧姆定律得　I= ε R+r  ③ 由①②③解得 BL? l R+r =q 得 L=q? R+r B?l （2）由功能原理得，-Wf+(-Q)=0- 1 2 m V 20 ④ 而Wf=μmgL=μmgq? R+r B?l ⑤ ∴Q= 1 2 m V 20 -μmgq? R+r B?l 答： （1）金属棒沿导轨滑行的距离是 q(R+r) Bl ； （2）在运动的整个过程中消耗的电能是 1 2 m V 20 -μmgq? R+r Bl ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两根电阻不计，间距为l的平行金属导轨，一端接有阻值为R的电阻，导轨上垂直搁置一根质量为m．电阻为r的金属棒，整个装置处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中．现给…”主要考查了你对  【功能关系】，【闭合电路欧姆定律】，【法拉第电磁感应定律】，【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。