Question

如图所示,倾斜角=30。的光滑倾斜导体轨道 （足够长）与光滑水平导体轨道连接。轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计。匀强磁场Ⅱ仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B₁=1 T，匀强磁场仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B₂=1 T。现将两质量均为m =0．2kg，电阻均为R=0．5 的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放。取g = 10 m/s²。

（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；

（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q =0．45J，求该过 程中通过cd棒横截面的电荷量；

Answer

（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）cd棒匀速运动时速度最大，设为，棒中感应电动势为E，电流为I，

感应电动势：

电流：

由平衡条件得：

代入数据解得：

（2）设cd棒从开始运动到达最大速度的过程中经过的时间为t，通过的距离为x，cd棒中平均感应电动势为E1，平均电流为I1，通过cd棒横截面的电荷量为q，

由能量守恒定律得：

电动势：，

电流：，

电荷量：

代入数据解得：

考点：考查了导体切割磁感线运动

【名师点睛】对电磁感应电源的理解

（1）电源的正负极可用右手定则或楞次定律判定，要特别注意在内电路中电流由负极到正极。

（2）电磁感应电路中的电源与恒定电流的电路中的电源不同，前者是由于导体切割磁感线产生的，公式为E＝BLv，其大小可能变化，变化情况可根据其运动情况判断；而后者的电源电动势在电路分析中认为是不变的。

（3）在电磁感应电路中，相当于电源的导体（或线圈）两端的电压与恒定电流的电路中电源两端的电压一样，等于路端电压，而不等于电动势。（除非切割磁感线的导体或线圈电阻为零）