◎ 题目

如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻。导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止。当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力，a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨。当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动。已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计。求： （1）a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流强度，与定值电阻R中的电流强度之比； （2）a棒质量ma； （3）a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F。

◎ 答案

解：（1）a棒为电源，b棒和电阻R为等值电阻   （2）b棒保持静止，则mbgsinθ=BIbL Ib= ① Ia=2Ib ② A棒脱离磁场后机械能守恒，返回磁场时速度与离开时速度相等，为V 返回进入磁场时匀速下降，则有：magsinθ= V= ③ A棒匀速上升时 切割磁感线Ia= ④ 由①---④得 （3）Ia=2Ib Ib= F=magsinθ+BIaL

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻。导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的切割类问题】  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。