U形光滑金屬導軌與水平面夾角α=30°，其內串聯(lián)接入一只規(guī)格是“6V，3W”
小燈L，如圖所示，垂直導軌平面有向上的勻強磁場，有一長為40cm，質量
為10g的金屬桿MN在導軌上滑下時與導軌始終垂直，當桿MN有最大速度時
小燈L恰好正常發(fā)光，求磁場的磁感應強度B=
0.25
0.25
T，金屬桿的最大速度
Vm=
60
60
m/s．
分析：（1）當金屬桿加速度為零時，金屬桿的速度達到最大．通過燈泡正常發(fā)光求出電路中的電流，結合共點力平衡求出安培力的大小，從而得出磁感應強度的大�。�
（2）通過電流的大小得出感應電動勢的大小，從而得出金屬桿的最大速度．
解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電流I=
P
U
=
3
6
=0.5A．
根據(jù)共點力平衡有：mgsinα=BIL
解得代入數(shù)據(jù)解得：B=
mgsinα
IL
=
10×10-3×sin30°
0.5×0.4
T=0.25T．
（2）此時切割產生的電動勢E=U=6V．
根據(jù)E=BLv得：v=
E
BL
=
6
0.25×0.4
m/s=60m/s
故答案為：0.25；60．
點評：本題是電磁感應、電路和力學知識的綜合，通過力學角度，抓住加速度為零時，速度達到最大，做勻速直線運動進行分析求解．
練習冊系列答案
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（2011?湖州模擬）如圖所示，下端接有電阻R的“U”形光滑金屬導軌與水平面成θ角，導軌所在空間有一與導軌平面垂直的勻強磁場．導軌上有一個金屬棒，金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好，在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下，金屬棒沿導軌勻速上滑，則下列說法正確的是（　�。�

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 U形光滑金屬導軌與水平面夾角α=30°，其內串聯(lián)接入一只規(guī)格是“6V、3W”的小燈L，如圖1所示.垂直導軌平面有向上的勻強磁場，有一長為40cm、質量為10g的金屬桿MN在導軌上滑下時與導軌始終垂直.當桿MN有最大速度時小燈L恰好正常發(fā)光，求磁場的磁感應強度B.

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如圖所示，下端接有電阻R的“U”形光滑金屬導軌與水平面成θ角，導軌所在空間有一與導軌平面垂直的勻強磁場。導軌上有一個金屬棒，金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好，在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下，金屬棒沿導軌勻速上滑，則下列說法正確的是

               

A．拉力做的功等于該金屬棒的機械能的增量

B．拉力做的功等于該金屬棒重力勢能的增量與回路產生的熱量之和

C．該金屬棒所受的拉力、安培力、重力做功之和等于回路產生的熱量

D．拉力對該金屬棒做的功等于回路中產生的電能

 

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科目：高中物理 來源：2010年河北省邯鄲市高二上學期期末考試物理試卷 題型：選擇題

如圖所示，下端接有電阻R的“U”形光滑金屬導軌與水平面成θ角，導軌所在空間有一與導軌平面垂直的勻強磁場。導軌上有一個金屬棒，金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好，在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下，金屬棒沿導軌勻速上滑，則下列說法正確的是

A．拉力做的功等于該金屬棒的機械能的增量

B．拉力做的功等于該金屬棒重力勢能的增量與回路產生的熱量之和

C．該金屬棒所受的拉力、安培力、重力做功之和等于回路產生的熱量

D．拉力對該金屬棒做的功等于回路中產生的電能

 

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