(2009•天津模拟)如图所示,两根光滑金属导轨MNPQ、M′N′、P′Q′相互平行,竖直放置,导轨间距为L=0.5m,
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解题思路:(1)根据右手定则判断ab棒中感应电流方向.

(2)金属棒匀速运动时,合力为零,由法拉第定律、欧姆定律推导出安培力,由平衡条件列式求出匀速运动的速度.

(3)根据动量定理和位移公式

s=

.

v

t

结合,求出t时间内,棒通过的位移s,再根据能量守恒求焦耳热.

(1)由右手定则可知:流过金属棒的电流方向为从a流向b.

(2)当金属棒匀速运动时有:mgsinθ=BIL

两个金属棒匀速运动时均切割磁场有:E=2BLv,I=[E/2R]

联立上三式得:mgsinθ=

B2L2v

R

所以金属棒匀速运动时的速度v=[mgRsinθ

B2L2

代入解得 v=6.0m/s

(3)对ab棒从开始运动到匀速,根据动量定理有 mgtsinθ−BL

./It=mv

.

I]=

.

E

2R=

BL

.

v

R

ab棒从开始运动到匀速运动的位移为s=

.

vt

联立以上三式得s=

(mgtsinθ−mv)R

B2L2

代入解得,s=6.0m

由能量守恒得2mgssinθ=2×([1/2]mv2)+Q

解得Q=18J

答:

(1)流过金属棒ab的电流方向为从a流向b.

(2)金属棒匀速运动时的速度大小是6m/s.

(3)如果两个杆从同时开始运动到同时达到匀速共用了t=2.0s的时间,这段时间内电路中产生的焦耳热是18J.

点评:

本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化.

考点点评: 本题是导体棒上滑动类型,掌握右手定则、法拉第定律、欧姆定律和安培力公式是基础,关键要有分析导体棒受力情况和运动情况的能力.