写在前面:平时都时训练B、L、V三者都垂直的情况下的电磁感应问题,学生已经形成了思维定势;而考试说明只是要求BL垂直,LB垂直,没有要求BV也要垂直,现找下面例题进一补救训练。另外还要求在表达上应原理分式,这样尽可能都得分。
例题:如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电量.
(4)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程所用的时间.