(2012•大兴区一模)在如图所示的装置中,PQM和P'Q'M'是两根固定的平行、光滑金属轨道,其中PQ和P'Q'水平而
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解题思路:(1)对cd棒受力分析,受安培力和重力作用,当匀速运动时,重力和安培力相等,由此可正确解答;

(2)设绳子上的拉力为T,对物块和金属棒分别利用牛顿第二定律列方程可正确解答;

(3)以cd棒为研究对象,利用动能定律列方程可正确解答.

(1)cd棒匀速运动时,所受安培力跟重力相平衡,令此时回路中的电流为I,cd棒的速度为v,有:

BIL=mg

I=

BLv

2R

由以上两式可解得:v=

2mgR

B2L2.

答:cd棒匀速运动的速度大小:v=

2mgR

B2L2.

(2)令细绳产生的张力大小为T,物块的加速度大小为a,由牛顿第二定律:

对物块有:T-mg=ma

对ab棒有:T=ma

由以上两式可解得:T=

1

2mg.

运动过程中轻绳产生的张力的大小为:T=

1

2mg.

(3)由能量的转化和守恒定律有:mgh=

1

2mv2+2W

可解得:h=

2m2R2g

B4L4+

2W

mg.

答:此过程中cd棒下落的距离为:h=

2m2R2g

B4L4+

2W

mg.

点评:

本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;能量守恒定律;电磁感应中的能量转化.

考点点评: 本题考查了电磁感应与力学和功能关系的结合,是考查学生基础知识的好题.