如图甲所示，在倾角为θ的斜面上，沿斜面方向铺两条平行的光滑金属导轨，导轨足够长，两导轨间的距离为L，两者的顶端a和b用阻值为R的电阻相连。在导轨上垂直于导轨放一质量为m，电阻为r的金属杆cd．金属杆始终与导轨连接良好，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直斜面向上，重力加速度为g。现让金属杆从水平虚线位置处由静止释放，金属杆下滑过程中始终与导轨垂直，金属杆下滑的位移为x时，刚好达到最大速度。
（1）由d向c方向看到的平面图如图乙所示，请在此图中画出金属杆下滑过程中某时刻的受力示意图，并求金属杆下滑的最大速度vm；
（2）求从金属杆开始下滑到刚好达到最大速度的过程中，电路中产生的焦耳热Q；
（3）金属杆作切割磁感线运动时产生感应电动势，此时金属杆即为电路中的电源，其内部的非静电力就是运动的自由电荷在沿杆方向受到的洛仑兹力，而所有运动的自由电荷在沿垂直金属杆方向受到的洛仑兹力的合力即为安培力．在金属杆达到最大速度vm后继续下滑的过程中，请根据电动势的定义推导金属杆中产生的感应电动势E。
高三物理解答题中等难度题
如图甲所示，在倾角为θ的斜面上，沿斜面方向铺两条平行的光滑金属导轨，导轨足够长，两导轨间的距离为L，两者的顶端a和b用阻值为R的电阻相连。在导轨上垂直于导轨放一质量为m，电阻为r的金属杆cd．金属杆始终与导轨连接良好，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直斜面向上，重力加速度为g。现让金属杆从水平虚线位置处由静止释放，金属杆下滑过程中始终与导轨垂直，金属杆下滑的位移为x时，刚好达到最大速度。
（1）由d向c方向看到的平面图如图乙所示，请在此图中画出金属杆下滑过程中某时刻的受力示意图，并求金属杆下滑的最大速度vm；
（2）求从金属杆开始下滑到刚好达到最大速度的过程中，电路中产生的焦耳热Q；
（3）金属杆作切割磁感线运动时产生感应电动势，此时金属杆即为电路中的电源，其内部的非静电力就是运动的自由电荷在沿杆方向受到的洛仑兹力，而所有运动的自由电荷在沿垂直金属杆方向受到的洛仑兹力的合力即为安培力．在金属杆达到最大速度vm后继续下滑的过程中，请根据电动势的定义推导金属杆中产生的感应电动势E。
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如图甲所示，在倾角为θ的斜面上，沿斜面方向铺两条平行的光滑金属导轨，导轨足够长，两导轨间的距离为L，两者的顶端a和b用阻值为R的电阻相连。在导轨上垂直于导轨放一质量为m，电阻为r的金属杆cd．金属杆始终与导轨连接良好，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直斜面向上，重力加速度为g。现让金属杆从水平虚线位置处由静止释放，金属杆下滑过程中始终与导轨垂直，金属杆下滑的位移为x时，刚好达到最大速度。
（1）由d向c方向看到的平面图如图乙所示，请在此图中画出金属杆下滑过程中某时刻的受力示意图，并求金属杆下滑的最大速度vm；
（2）求从金属杆开始下滑到刚好达到最大速度的过程中，电路中产生的焦耳热Q；
（3）金属杆作切割磁感线运动时产生感应电动势，此时金属杆即为电路中的电源，其内部的非静电力就是运动的自由电荷在沿杆方向受到的洛仑兹力，而所有运动的自由电荷在沿垂直金属杆方向受到的洛仑兹力的合力即为安培力．在金属杆达到最大速度vm后继续下滑的过程中，请根据电动势的定义推导金属杆中产生的感应电动势E。
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如图所示，两根足够长的光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的绝缘斜面上，导轨宽度为L，下端接有阻值为R的电阻，导轨处于方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B0的匀强磁场中.轻绳一端跨过光滑定滑轮，悬吊质量为m的小物块，另一端平行于斜面系在质量为m的金属棒的中点，现将金属棒从PQ位置由静止释放，金属棒与导轨接触良好且电阻均忽略不计，重力加速度为g.
(1)求金属棒匀速运动时的速度大小；
(2)若金属棒速度为v0且距离导轨底端x时开始计时，磁场的磁感应强度B的大小随时间t发生变化，使回路中无电流，请推导出磁感应强度B的大小随时间t变化的关系式.
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两根足够长的光滑金属导轨平行固定在倾角为θ的斜面上，它们的间距为d．磁感应强度为B的匀强磁场充满整个空间、方向垂直于斜面向上．两根金属杆ab、cd的质量分别为m和2m，垂直于导轨水平放置在导轨上，如图所示．设杆和导轨形成的回路总电阻为R而且保持不变，重力加速度为g．
（1）给ab杆一个方向沿斜面向上的初速度，同时对ab杆施加一平行于导轨方向的恒定拉力，结果cd杆恰好保持静止而ab杆则保持匀速运动．求拉力做功的功率．
（2）若作用在ab杆的拉力与第（1）问相同，但两根杆都是同时从静止开始运动，求两根杆达到稳定状态时的速度．
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如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨MN、PQ固定在倾角
的绝缘斜面上，两导轨间距为
，M、P两点间接有阻值为
的电阻。整个装置处于磁感应强度
的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。一根质量为
的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，ab在导轨之间的电阻是
，电路中其余电阻不计。金属杆ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知
重力加速度取
。求：
（1）金属杆ab沿导轨向下运动时的最大速度v以及此时杆中电流方向：
（2）若金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为
,则流过电阻R的总电荷量q为多少；
（3）金属杆由静止释放至达到最大速度的过程中，经历的时间t。
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”型装置，总质量为m，置于导轨上．导体棒中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未画出）．线框的边长为d（d＜l），电阻为R，下边与磁场区域上边界重合．将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直．重力加速度为g．高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
”型装置，总质量为m，置于导轨上．导体棒中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未画出）．线框的边长为d（d＜l），电阻为R，下边与磁场区域上边界重合．将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直．重力加速度为g．高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
”型装置，总质量为m，置于导轨上．导体棒中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未画出）．线框的边长为d（d＜l），电阻为R，下边与磁场区域上边界重合．将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直．重力加速度为g．高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示，两根足够长的光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的斜面上,导轨宽度为L=0.1m，导轨下端接有电阻,其阻值为R=0.1Ω,两导轨用存在一方向垂直于斜面向上，磁盛应强度大小为
的匀强磁场。轻绳一端通过光滑定滑定滑轮，竖直悬吊质量为m=0.01kg的小木块，另一端平行于斜面系在质量为4m电阻不计的金属棒的中点.将金属棒从PQ位置静止释放,金属棒将沿导轨下骨，金属棒与导轨接触良好，重力加速度为g=10m/s²,求:(导轨电阻忽略不计)
(1)金属棒在匀速运动时的速度大小
；
(2)若从金属棒达到速度时开始计时,此时金属棒离导轨底端的距离为s(s足够大)，从t=0时刻开始，磁场的磁感应强度大小B随时用t发生变化，此过程中,无电流通过电阻R,请写出磁感应强度大小B隨时间t变化的关系式.(结果可含有s)
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