1、简答题  如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接一个R=4Ω的电阻．有一方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T．将一根质量m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r=1Ω，导轨电阻不计．现由静止开始释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，经5s金属棒滑行至cd处时刚好达到稳定速度，cd?与NQ相距s=8m．重力加速度g取10m/s2．求：
（1）金属棒达到的稳定速度是多大？
（2）金属棒ab从静止释放到滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的焦耳热和通过电阻R的总电荷量各是多少？

参考答案：

?
（1）设金属棒达到稳定时的速度vm，回路中的电流为I，切割磁感应线产生的电动势为E
E=BLvm?I=ER+r
由受力平衡可得：BIL+μmg?cosθ=mgsinθ
由以上各式可得：vm=2m/s?
（2）由能量转化及守恒可得　　mgssinθ=Q+Wf克+12mvm2
解得：Q=0.7J?
则?Q?R=45Q=0.56J?
此过程中流过电阻R的电荷量?q=.It
.I=.ER+r
.E=△φt
由以上几式可得：q=0.8C?
答：（1）金属棒达到的稳定速度是2m/s?
（2）金属棒ab从静止释放到滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的焦耳热是0.56J?
通过电阻R的总电荷量是0.8C．

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题  在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场B1中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图甲所示．磁感应强度B1随时间t的变化关系如图乙所示．0～1.0s内磁场方向垂直线框平面向下．若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体棒所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图中的（　　）
A．

B．

C．

D．