◎ 题目

如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距L，与水平面的夹角为q，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，虚线上方轨道光滑且磁场方向向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下．当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒MN一直静止在导轨上，若两导体棒质量均为m、电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q，求： （1）导体棒MN受到的最大摩擦力； （2）导体棒EF上升的最大高度．

◎ 答案

（1）导体棒EF向上做减速运动，产生的感应电动势和感应电流逐渐减小，MN所受的安培力方向沿导轨向下，大小不断减小，所以EF棒刚开始运动时MN所受的摩擦力最大． EF获得向上初速度v0时，产生感应电动势 E=BLv0 ① 电路中电流为I，由闭合电路欧姆定律：I= E 2R ② 此时对导体棒MN受力分析，由平衡条件：FA+mgsinθ=f ③ FA=BIL ④ 解得：f= B2L2v0 2R +mgsinθ ⑤ （2）导体棒上升过程MN一直静止，对系统由能的转化和守恒定律得： 1 2 m v 20 =mgh+2Q ⑥ 解得：h= m v 20 -4Q 2mg ⑦ 答：（1）导体棒MN受到的最大摩擦力为 B2L2v0 2R +mgsinθ；（2）导体棒EF上升的最大高度为 m v 20 -4Q 2mg ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距L，与水平面的夹角为q，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，虚线上方轨道光滑且磁场方向向上，虚线下方轨…”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。