◎ 题目

如图所示，相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨由两种材料组成．PG右侧部分单位长度电阻为r0，且PQ=QH=GH=L．PG左侧导轨与导体棒电阻均不计．整个导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为B．质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动，在到达PG之前导体棒AC已经匀速． （1）求当导体棒匀速运动时回路中的电流； （2）若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1，试计算此时导体棒加速度； （3）若导体棒初始位置与PG相距为d，运动到QH位置时速度大小为v2，试计算整个过程回路中产生的焦耳热．

◎ 答案

（1）导体棒匀速运动时拉力与安培力平衡，根据平衡条件得：F=BIL， 得：I= F BL （2）导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1，产生的感应电动势为：E=BLv1 闭合回路中总电阻为：R=2Lr0 感应电流为：I= E R 导体棒AC所受安培力大小为：FA=BIL 联立得：FA= B2L2v1 2Lr0 = B2Lv1 2r0 根据牛顿第二定律得：F- B2Lv1 2r0 =ma 则得：a= F m - B2Lv1 2mr0 （3）根据能量守恒定律得：Q=F（d+L）- 1 2 m v 22 答：（1）当导体棒匀速运动时回路中的电流为 F BL ； （2）计算此时导体棒加速度为 F m - B2Lv1 2mr0 ； （3）整个过程回路中产生的焦耳热为F（d+L）- 1 2 m v 22 ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨由两种材料组成．PG右侧部分单位长度电阻为r0，且PQ=QH=GH=L．PG左侧导轨与导体棒电阻均不计．整个导轨处于…”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。