◎ 题目

如图所示，一根金属棒MN，质量m=1.0 kg，内阻r=0.50 Ω，水平放置在两根竖直的光滑平行金属导轨上，并始终与导轨保持良好接触。导轨间距为L=0.50 m，导轨下端接一阻值R=2.0 Ω的电阻，导轨电阻不计。在空间内有垂直于导轨平面的磁场，磁感应强度大小只随竖直方向y变化，变化规律B=2.5y。质量M=4.0 kg的物体静止在倾角θ=30°的光滑斜面上，并通过轻质光滑定滑轮和绝缘细绳与金属棒相连接。当金属棒沿y轴方向由静止开始从y=0位置向上运动到h=4.0 m处时，加速度恰好为0。不计空气阻力，斜面和磁场区足够大，g=10 m/s2，求： （1）金属棒上升到h=4.0 m处时的速度； （2）金属棒上升h=4.0 m的过程中，电阻R上产生的热量； （3）金属棒上升h=4.0 m的过程中，通过金属棒横截面的电量。

◎ 答案

解：（1）当金属棒上升到4m处时 对M有：F=Mgsin30° 对m有：F=mg+F安 F安= BIL，得F安= B=2.5y 由以上各式可得 （2）由能量守恒可得：（Q为心路产生的总热量） 得Q=37.5 J （2）由于 得：q=4.0 C

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，一根金属棒MN，质量m=1.0kg，内阻r=0.50Ω，水平放置在两根竖直的光滑平行金属导轨上，并始终与导轨保持良好接触。导轨间距为L=0.50m，导轨下端接一阻值R=2.0Ω…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【能量转化与守恒定律】，【法拉第电磁感应定律】  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。