如图甲所示,固定于水平桌面上的金属导轨abcd足够长,金属棒ef搁在导轨上,可无摩擦地滑动,此时bcfe构成一个边长为l的正方形。金属棒的电阻为r,其余部分的电阻不计。在t=0

◎ 题目

如图甲所示,固定于水平桌面上的金属导轨abcd足够长,金属棒ef搁在导轨上,可无摩擦地滑动,此时bcfe构成一个边长为l的正方形。金属棒的电阻为r,其余部分的电阻不计。在t=0的时刻,导轨间加一竖直向下的磁场,磁感应强度随时间的变化如图乙所示。为使金属棒ef在0-t1保持静止,在金属棒ef上施加一水平拉力F,从时刻起保持此时的水平拉力F不变,金属棒ef在导轨上运动了s后刚好达到最大速度,求:
(1)在t=时刻该水平拉力F的大小和方向;
(2)金属棒ef在导轨上运动的最大速度;
(3)从t=0开始到金属棒ef达到最大速度的过程中,金属棒ef中产生的热量。

◎ 答案

解析:(1)时刻,

所以外力,方向水平向右
(2)当金属棒的速度最大时

此时
当金属棒的速度最大时
所以
(3)金属棒静止时
金属棒从开始运动到最大速度阶段由能量守恒得 

 所以,全过程产生的焦耳热

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,固定于水平桌面上的金属导轨abcd足够长,金属棒ef搁在导轨上,可无摩擦地滑动,此时bcfe构成一个边长为l的正方形。金属棒的电阻为r,其余部分的电阻不计。在t=0…”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。

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