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    如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值vm．求：

    （1）金属棒开始运动时的加速度大小；

    （2）匀强磁场的磁感应强度大小；

    （3）金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热．

    解析：（1）金属棒开始运动时的加速度大小为a，由牛顿第二定律有

    解得  

    （2）设匀强磁场的磁感应强度大小为B，则金属棒达到最大速度时

    产生的电动势  回路中产生的感应电流

    金属棒棒所受安培力 

    cd棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则

    由②③④⑤式解得 

    （3）设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为Q总，则

           

    由⑥⑦式解得    

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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年河南省郑州市高三第一次质量预测物理试卷 题型：选择题

    如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2 ：1,用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后                                （    ）

        A．金属棒ab、cd都做匀速运动       

        B．金属棒ab上的电流方向是由b向a

        C．金属棒cd所受安培力的大小等于2F／3

        D．两金属棒间距离保持不变

     

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    科目：高中物理 来源：2013年高考物理复习卷C（九）（解析版） 题型：选择题

    如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2：1，用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后（ ）
    A．金属棒ab、cd都做匀速运动
    B．金属棒ab上的电流方向是由b向a
    C．金属棒cd所受安培力的大小等于
    D．两金属棒间距离保持不变

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    科目：高中物理 来源：2005年江苏省宿迁市高考物理三模试卷（解析版） 题型：选择题

    如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2：1，用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后（ ）
    A．金属棒ab、cd都做匀速运动
    B．金属棒ab上的电流方向是由b向a
    C．金属棒cd所受安培力的大小等于
    D．两金属棒间距离保持不变

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    科目：高中物理 来源：2011年河南省郑州市高考物理一模试卷（解析版） 题型：选择题

    如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2：1，用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后（ ）
    A．金属棒ab、cd都做匀速运动
    B．金属棒ab上的电流方向是由b向a
    C．金属棒cd所受安培力的大小等于
    D．两金属棒间距离保持不变

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