◎ 题目

如图所示，光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1′O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B．一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0．现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）．求： （1）在图中标出当棒ab进入磁场后流过电阻R的电流方向； （2）棒ab在离开磁场右边界时的速度； （3）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能．

◎ 答案

（1）由右手定则可知，通过导体棒ab的电流由b流向a，则流过电阻R的电流方向由M指向P； （2）ab棒离开磁场右边界前做匀速运动，设速度为vm， 则：E=Blvm，I= E R+r ， 导体棒受到的安培力：FB=BIL， 对ab棒匀速运动有平衡条件得：F=FB=BIL， 解得：vm= F(R+r) B2l2 ； （3）对ab棒从启动到离开磁场右界， 由能量守恒可得：F(d0+d)=W电+ 1 2 m v 2m ， 解得，回路中消耗的电能：W电=F(d0+d)- mF2(R+r)2 2B4l4 ； 答：（1）电流方向如图所示；（2）棒ab在离开磁场右边界时的速度为 F(R+r) B2L2 ；（3）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能F(d0+d)- mF2(R+r)2 2B4l4

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1′O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B．一质量…”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。