◎ 题目

如图甲所示，固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为L1=0.5m，左端用导线相连．质量为m=0.1kg，电阻为R=0.1Ω的金属棒ab垂直导轨静止在导轨平面上，金属棒ab与导轨左端的距离L2=0.8m，金属棒与导轨间的动摩擦因数均为0.75，导与线导轨的电阻均不计．现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示．设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用，g=10m/s2．求： （1）金属棒未出现滑动之前，通过金属棒ab中电流的大小和方向； （2）从t=0时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中，金属棒产生的热量．

◎ 答案

（1）由图象可知磁场变化率为： △B △t = 0.5 1 T/s=0.5T/s 由法拉第电磁感应定律可知：E=N △? △t =N △B?S △t = △B △t L1L2=0.5×0.5×0.8V=0.2V 通过金属棒ab的电流为：I= E R = 0.2 0.1 A=2A 由右手定则可知，电流方向由b向a． （2）金属棒刚要滑动时，由平衡条件可知：μmg=BIL1 由图象可知：B= △B △t t=0.5t 由焦耳定律可知，金属棒上产生的热量为：Q=I2Rt=IR μmg 0.5L1 =2×0.1× 0.75×0.1×10 0.5×0.5 J=0.9J 答：（1）金属棒未出现滑动之前，通过金属棒ab中电流的大小为2A，方向由b向a； （2）从t=0时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中，金属棒产生的热量为0.9J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图甲所示，固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为L1=0.5m，左端用导线相连．质量为m=0.1kg，电阻为R=0.1Ω的金属棒ab垂直导轨静止在导轨平面上，金属棒ab与导轨左端的…”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。