如图所示.两条平行的金属导轨MP.NQ与水平面夹角为.设导轨足够长.导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中.磁感应强度B=0.80T.与导轨上端相连的电源电动势E=4.5V.内阻r=0.4Ω.水平放置的导体棒ab的电阻R=1.5Ω.两端始终与导轨接触良好.且能沿导轨无摩擦滑动.与导轨下端相连的电阻R1=1.0Ω.电路中其它电阻不计.当单刀双掷开� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，两条平行的金属导轨MP、NQ与水平面夹角为

，设导轨足够长。导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=0.80T，与导轨上端相连的电源电动势E=4.5V，内阻r=0.4Ω，水平放置的导体棒ab的电阻R=1.5Ω，两端始终与导轨接触良好，且能沿导轨无摩擦滑动，与导轨下端相连的电阻R1=1.0Ω，电路中其它电阻不计。当单刀双掷开关S与1接通时，导体棒刚好保持静止状态，求：
（1）磁场的方向；
（2）S与1接通时，导体棒的发热功率；
（3）当开关S与2接通后，导体棒ab在运动过程中，单位时间（1s）内扫过的最大面积。

（1）由于导体棒处于平衡状态，可知安培力沿斜面向上，由左手定则可得磁场的方向垂直斜面向下。（3分）
（2）当S与1接通时

（2分）
导体棒上的电流

（2分）
导体棒的发热功率

（2分）
（3）S与1接通时，导体棒平衡有：

（2分）
S与2接通后，导体棒切割磁感线产生电流，最后匀速运

动单位时间内扫过面积最大
匀速运动时

（2分）
得单位时间扫过最大面积为

2 （2分）

略

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（1）金属棒最终稳定时速度的大小；

（2）当金属棒速度v=3.2m/s时加速度的大小；

（3）自金属棒滑上导轨至刚好稳定时整个电路中消耗的电能。

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