如图所示，MN、PQ为间距L＝0.5m足够长的光滑平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的...

问题详情：

如图所示，MN、PQ为间距L＝0.5m足够长的光滑平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角＝300，NQ间连接有一个R＝3的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为B0＝1T。将一根质量为m＝0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度v ＝4m/s，已知在此过程中通过金属棒截面的电量q＝0.5C。设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。取g＝10m／s2。求：

⑴金属棒上的电阻r；

⑵cd离NQ的距离s；

⑶金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量；

⑷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，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化?

【回答】

解析：⑴当vm=4m/s时当金属棒达到稳定速度，

有     又： mgsinθ=FA     得：r=1Ω                      4分

⑵由   解得s=4m                                        4分

⑶金属棒滑行至cd处的过程中，由能量守恒定律得：        2分

                                                              1分

⑷当金属棒中不产生感应电流时，此时金属棒将沿导轨做匀加速运动。

      由牛顿第二定律得：a=gsinθ=5m/s2                                                                1分

      由于金属棒中不产生感应电流，即：回路中的总磁通量不变，则

                                                            1分

      解得                                                                                                                               1分

知识点：法拉第电磁感应定律

题型：计算题