◎ 题目

竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m，电阻不计，置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中，磁场垂直于导轨平面向里，如图所示，质量为10g，电阻为1Ω的金属杆PQ无初速度释放后，紧贴光滑导轨下滑（始终能处于水平位置）．（取g=10m/s2）问： （1）PQ在下落中达到的最大速度多大？ （2）到通过PQ的电量达到0.2C时，PQ下落了多大高度？ （3）若PQ在下落中达到最大速度时，通过的电量正好为0.2C，则该过程中产生了多少热量？

◎ 答案

（1）安培力等于重力时PQ速度最大，即： B2L2v R =mg， 解得：v= mgR B2L2 = 10×10-3×10×1 12×0．52 m/s=0.4m/s． （2）电量q= △? R = B△S R = BLh R ， 解得：h= qR BL = 0.2×1 1×0.5 m=0.4m． （3）由能量守恒定律，产生的热量为： Q=mgh- 1 2 mv2=10×10-3×10×0.4- 1 2 ×10×10-3×0．42=0.0392J． 答：（1）PQ在下落中达到的最大速度为0.4m/s． （2）到通过PQ的电量达到0.2C时，PQ下落了0.4m． （3）若PQ在下落中达到最大速度时，通过的电量正好为0.2C，则该过程中产生了0.0392J热量．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m，电阻不计，置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中，磁场垂直于导轨平面向里，如图所示，质量为10g，电阻为1Ω的金属杆PQ无初速度释放后，紧贴…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  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。