如图*所示，固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为，左端用导线相连。质量为，电阻为的金属棒垂直导轨静止在导轨...

问题详情：

如图*所示，固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为，左端用导线相连。质量为，电阻为的金属棒垂直导轨静止在导轨平面上，金属棒与导轨左端的距离，金属棒与导轨间的动摩擦因数均为，导与线导轨的电阻均不计。现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用，。

求：

（1）金属棒未出现滑动之前，通过金属棒中电流的大小和方向； （2）从时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中，金属棒产生的热量。

【回答】

（1）2 A，b到a；（2）0.9 J

【解析】试题分析：（1）由图象可知磁场变化率为：    ① 由法拉第电磁感应定律知： 解得：E="2" V 通过金属棒ab的电流为 解得：I="2" A，方向b指向a。 （2）金属棒刚要发生滑动时，由平衡条件可知          ⑥ 由图像可知          ⑦ 由焦耳定律可知，金属棒产生热量        ⑧ 解得

知识点：安培力与洛伦兹力单元测试

题型：计算题