(2011•卢湾区模拟)如图(a)所示,两根足够长的平行光滑导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角为α,导轨电阻
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解题思路:(1)金属棒下滑达到最大速度时做匀速运动,由平衡条件和安培力求得B.

(2)图象横轴截距大小等于R0

(3)由q=[△Φ/R+r]求出金属棒下滑的距离S,根据能量守恒定律求出热量.

(4)推导功率的表达式判断正误.

设金属棒ab的电阻为r

(1)由FA=BIL,I=[E/R+r],E=BLvm,得到FA=

B2L2vm

R+r

由力平衡得 FA=mgsinα

得vm=

mg(R+r)sinα

B2L2

由图线斜率为

v0

R0=[mgsinα

B2L2

可求得 B=

mgR0sinα

L2v0

(2)由图线在横轴上的截距可求得r=R0

(3)当R=R0时,vm=2v0

由q=I△t=

△Φ

△t(R+R0)=

△Φ/2R0]=[BLs/2R0]

可得s=[2qR0/BL]

Q=[1/2](mgsinαs-[1/2]mvm2)=[1/2]mgsinα[2qR0/BL]-mv02=q

mgR0v0sinα-mv02

(4)这种说法错误.

R的最大值电功率:P=I2R=

m2g2sin2α

B2L2R

因为

m2g2sin2α

B2L2是恒量,故P∝R

所以,P随R增大而增大,无最大值.

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;安培力;法拉第电磁感应定律;电磁感应中的能量转化.

考点点评: 本题是电磁感应与力学的综合题,常常用到两个经验公式:安培力F安=B2L2vR+r和感应电量q=n[△Φ/R+r].

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