◎ 题目

如图所示，倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长为U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上．现用一平行导轨的牵引力F，牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω、垂直导轨的金属棒ab，由静止沿导轨向上移动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）．问： （1）若牵引力为恒力，且F=9N，求金属棒达到的稳定速度v1 （2）若牵引力功率恒为72W，求金属棒达到的稳定速度v2 （3）若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撒力，此后金属棒又前进了0.48m，其间，即从撒力至棒速为0时止，金属棒发热1.12J．问撒力时棒速v3多大？

◎ 答案

（1）恒力拉动到匀速时： 由平衡方程：F=mgsinθ+BIL 9=mgsinθ+ B2L2v1 R 　 解得υ1=8m/s （2）恒功率拉动到匀速时： 平衡方程，F= P v2 =mgsinθ+ B2L2v2 R 得υ2=8m/s　（υ2=-9m/s舍去） （3）设撤力后棒向前滑行的最大距离为S，此过程发热Q，则 1 2 mυ32=mgSsinθ+Q 解得：υ3=4m/s 答：（1）若牵引力为恒力，且F=9N，则金属棒达到的稳定速度8m/s； （2）若牵引力功率恒为72W，则金属棒达到的稳定速度8m/s； （3）若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撒力，此后金属棒又前进了0.48m，其间，即从撒力至棒速为0时止，金属棒发热1.12J．则撒力时棒速v3为4m/s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长为U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上．现用一平行导轨的牵引力F，牵引一…”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。