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    如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距L，与水平面的夹角为θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，虚线上方轨道光滑且磁场方向向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下。当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒MN一直静止在导轨上。若两导体棒质量均为m、电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q，

    求：

    （1）导体棒MN受到的最大摩擦力；

    （2）导体棒EF上升的最大高度.

     

    【答案】

    (1)  （2）

    【解析】

    试题分析：(1)根据右手定则EF向上切割磁感线产生电流方向为E到F，由左手定则知MN受安培力F沿导轨向下，当EF刚上滑时，MN受安培力最大，摩擦力也最大，受力分析如图所示，

    对导体棒EF切割磁感线知：

    E=BLv0         ①  

    由闭合电路欧姆定律知：

    I=           ②

    对导体棒MN，由平衡条件得：

    mgsinθ+F=Ff     ③

    由①②③得导体棒MN受最大摩擦力Ff=

    （2）导体棒EF上升过程中，根据能量守恒定律知：

    解得导体棒EF能上升的最大高度h=

    考点：切割情况下感应电动势 闭合电路欧姆定律 安培力 物体平衡条件

     

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    （1）金属直杆达到的稳定速度v1是多大？
    （2）从金属直杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多大？通过R的电量是多大？

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    （1）导体棒MN受到的最大摩擦力；
    （2）导体棒EF上升的最大高度．

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