如图所示.一宽度为L的光滑金属导轨放置于竖直平面内.质量为m的金属棒ab沿金属导轨由静止开始保持水平自由下落.进入高h.方向垂直纸面向里.磁感应强度为B的匀强磁场区域.设金属棒与金属导轨始终保持良好接触.ab棒穿出磁场前已开始做匀速运动.且ab棒穿出磁场时的速度为进入磁场时速度的.已知ab棒最初距磁场上边界的距离为4h.定值电阻的阻值为R.棒及金属导轨电阻忽略� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，一宽度为L的光滑金属导轨放置于竖直平面内，质量为m的金属棒ab沿金属导轨由静止开始保持水平自由下落，进入高h、方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域。设金属棒与金属导轨始终保持良好接触，ab棒穿出磁场前已开始做匀速运动，且ab棒穿出磁场时的速度为进入磁场时速度的。已知ab棒最初距磁场上边界的距离为4h，定值电阻的阻值为R，棒及金属导轨电阻忽略不计，重力加速度为g。求：

（1）ab棒刚进入磁场时通过电阻R的电流;
（2）在此过程中电阻R产生的热量Q的大小；
（3）金属棒穿出磁场时电阻R消耗的功率大小。

解：（1）设金属棒下落4h时，速度大小为v，则 ①   (1分)
此时金属棒切割磁感线产生的感应电动势为 E="BLv      " ② （1分）
通过电阻R的感应电流为   I="E/R                  " ③   （1分）
由①②③可求得：                         （1分）
(2) 在金属棒穿过磁场的过程中，由能量守恒定律：④ (3 分)
由①④可求得：.( 1分 )
（3）设在金属棒穿出磁场时，金属棒产生的感应电动势为 (2分)
R消耗的电功率为. ( 2分)

解析

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（2011?惠州二模）如图所示，一长为L=0.64m的绝缘平板PR固定在水平地面上，挡板只固定在平板右端．整个空间有一平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一垂直纸面向里的匀强磁场B，磁场宽度d=0.32m．一质量m=O.50×10^-3kg、电荷量q=5.0×l0^-2 C的小物体，从板的P端由静止开始向右做匀加速运动，从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动，碰到挡板R 后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场（不计撤掉电场对原磁场的影响），则物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做减速运动且停在C点，PC=

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