◎ 题目

两根可以滑动的金属杆MN、PQ，套在两根竖直光滑轨道上，放置在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面（纸面）向里，两金属杆MN、PQ的长均为20cm，质量均为0.12kg，电阻均为0.1Ω，导轨电阻不计．用长0.5m的绝缘细线OO′将两金属杆相连，如图所示． （1）保持回路MNQP的面积不变，当磁场的磁感应强度以2T/s的变化率均匀减小时，求回路中感应电流的大小． （2）保持磁场的磁感应强度1T不变，将细线OO′剪断，同时用外力使金属杆MN以5m/s的速度竖直向上作匀速运动，试问金属杆PQ最终向什么方向以多大的速度做匀速运动？（设在竖直方向上轨道足够长，磁场范围足够大）

◎ 答案

（1）利用法拉第电磁感应定律E= △φ △t ， 得，E= △B △t S 代入已知量，得E=2×0.5×0.2=0.2V I= E R = 0.2 0.2 =1A （2）假设PQ向下匀速运动 对于MN、PQ两棒反向匀速切割磁感线的运动，有E'=BL（v1+v2）， I′= E′ R ， F'=BI'L， 得F′= B2L2(v1+v2) R ， 对于PQ棒的平衡状态，有F'=G， 则 B2L2(v1+v2) R =G， 代入已知量，得 12×0.22×(5+v2) 0.1+0.1 =1.2， 解得v2=1m/s 答：（1）保持回路MNQP的面积不变，当磁场的磁感应强度以2T/s的变化率均匀减小时，则回路中感应电流的大小为1A． （2）保持磁场的磁感应强度1T不变，将细线OO′剪断，同时用外力使金属杆MN以5m/s的速度竖直向上作匀速运动，则金属杆PQ最终向下方向以1m/s的速度做匀速运动．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“两根可以滑动的金属杆MN、PQ，套在两根竖直光滑轨道上，放置在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面（纸面）向里，两金属杆MN、PQ的长均为20cm，质量均为0.12kg，电阻均为0.1Ω，…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【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。