如图所示,MN、PQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MP⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=30°。MP接有电阻R。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0。将一根质量为m

◎ 题目

如图所示,MNPQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MPMN。导轨平面与水平面间的夹角θ=30° 。MP接有电阻R。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0。将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻也为R,其余电阻均不计。现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒,使金属棒从静止开始沿导轨向上运动,金属棒运动过程中始终与MP平行。当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd MP的距离为s。求:
(1)金属棒达到稳定速度的大小;
(2)金属棒从静止开始运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量;
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,写出磁感应强度B随时间t变化的关系式。

◎ 答案

解:(1)当金属棒稳定运动时,
  
解得
(2)由动能定理得:


(3)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动
  
 
 

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,MN、PQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MP⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=30°。MP接有电阻R。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0。将一根质量为m…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  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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