◎ 题目

如图所示，足够长的光滑U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ=37°角，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量m=0.2kg，有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，导体棒与框架间的动摩擦因数为0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动，通过导体棒截面的电量共为Q=2C．求： （1）导体棒匀速运动的速度； （2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的电阻消耗的电功．（sin 37°=0.6  cos 37°=0.8  g=10m/s2）

◎ 答案

（1）安培力F安=BIL，I= E R ，E=BLv，则F安= B2L2v R       导体棒匀速下滑时，由力平衡得                  mgsin37°=F安+μmgcos37°        代入得mgsin37°= B2L2v R +μmgcos37°，v=5m/s      （2）设导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动下滑的距离为S， 通过导体棒截面的电量Q= . I ?△t， . I = . E R ， . E = △Φ △t ，得到             Q= △Φ R = BLS R             得S= QR BL =10m 根据能量守恒定律，得mgSsin37°=Q热+ 1 2 mv2+μmgScos37°          得Q热=mgSsin37°- 1 2 mv2-μmgScos37°=1.5J 答：（1）导体棒匀速运动的速度为5m/s；     （2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的电阻消耗的电功为1.5J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，足够长的光滑U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ=37°角，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量m=0.2kg，有效…”主要考查了你对  【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。