导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.图1-4金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( )A.运动的平均速度大小为vB.下滑位移大小为C.产生的焦耳热为qBLvD.受到的最大安培力大小为sinθL5 电磁感应综合 23.L5[·浙江卷]如图甲所示,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”形导轨,在“U”形导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在t=0时刻,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10m/s2). 甲乙(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;(2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;(3)计算4s内回路产生的焦耳热.【答案】(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动,有-μmg=mavt=v0+atx=v0t+at2导体棒速度减为零时,vt=0代入数据解得:t=1s,x=0.5m,因x<L-l,故导体棒没有进入磁场区域.导体棒在1s末已停止运动,以后一直保持静止,离左端位置仍为x=0.5m(2)前2s磁通量不变,回路电动势和电流分别为E=0,I=0后2s回路产生的电动势为E==ld=0.1V回路的总长度为5m,因此回路的总电阻为R=5λ=0.5Ω电流为I==0.2A根据楞次定律,在回路中的电流方向是顺时针方向.(3)前2s电流为零,后2s有恒定电流,回路产生的焦耳热为Q=I2Rt=0.04J.
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