◎ 题目

如图所示，足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L=0.6m，导轨间接有定值电阻R=2Ω，框架平面与水平面之间的夹角为θ=37°，不计导体框架的电阻．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向上，磁感应强度大小为B=1T．导体棒ab的质量为m=0.1kg，电阻为r=1Ω，垂直放在导轨上并由静止释放，当导体棒下滑距离为x=3.75m时速度达到v=4m/s．求：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37=0.8） （1）导体棒ab下滑的最大加速度； （2）导体棒ab下滑的最大速度； （3）导体棒速度增加到4m/s过程中整个电路产生的热量．

◎ 答案

（1）导体棒ab刚开始下滑运动时加速度最大，对导体棒受力分析如图所示，则有 mgsinθ=ma 解得：a=gsinθ 代入数据得：a=10×0.6m/s2=6m/s2 （2）当导体棒以最大速度下滑时，对导体棒受力分析如图所示， mgsinθ=BIL I= BLvm R+r 解得：vm= mg(R+r)sinθ B2L2 代入数据得：vm= 0.1×10×(2+1)×0.6 12×0．62 m/s=5m/s （3）由功能关系有 Q=mgxsinθ- 1 2 mv2 代入数据得：Q=0.1×10×3.75×0.6- 1 2 ×0.1×42=1.45（J） 答： （1）导体棒ab下滑的最大加速度为6m/s2； （2）导体棒ab下滑的最大速度为5m/s； （3）导体棒速度增加到4m/s过程中整个电路产生的热量为1.45J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L=0.6m，导轨间接有定值电阻R=2Ω，框架平面与水平面之间的夹角为θ=37°，不计导体框架的电阻．整个装置处于匀强磁场中…”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。