[题目]如图所示.两条足够长的平行金属导轨相距L.与水平面的夹角为.整个空间在垂直于导轨平面的匀强磁场.磁感应强度大小均为B.虚线上方轨道光滑且磁场方向上.虚线下方轨道粗糙且磁场方形向下.当导体棒EF以初速度沿导轨h滑至最大高度的过程中.导体棒MN一直静止在导轨上.若两导体棒质量均为m.电阻均为R,导轨电阻不计.重力加速度为g.在此过程中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距L，与水平面的夹角为，整个空间在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，虚线上方轨道光滑且磁场方向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方形向下。当导体棒EF以初速度沿导轨h滑至最大高度的过程中，导体棒MN一直静止在导轨上。若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计，重力加速度为g，在此过程中异体棒EF上产生的焦耳热为Q。求：

（1）导体捧受到的最大摩擦力；

（2）异体棒EF上升的最大高度；

（3）若已知此过程通过EF的电荷量为q，求过程经历时间。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）导体棒EF向上做减速运动，产生的感应电动势和感应电流逐渐减小，MN所受的安培力方向沿导轨向下，大小不断减小，所以EF棒刚开始运动时MN所受的摩擦力最大．
EF获得向上初速度v0时，产生感应电动势为：

电路中电流为I，由闭合电路欧姆定律有：

此时对导体棒MN受力分析，由平衡条件有：，

解得：

（2）导体棒EF上升过程MN一直静止，对系统由能量的转化和守恒定律知，解得：

（3）对EF棒由动量定理，，解得

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