两根平行金属导轨放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨之间的距离为L，仅在虚线MN下面的空间存在着磁感应强度随高度...

问题详情：

两根平行金属导轨放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨之间的距离为L，仅在虚线MN下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场（同一水平线上各处磁感应强度相同），磁场方向垂直斜面向下，导轨上端跨接一阻值为R的定值电阻。质量为m的金属棒的两端套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动，金属棒始终与导轨垂直，导轨和金属棒的电阻不计，现将金属棒从O处由静止释放，进入磁场后金属棒正好做匀减速运动，刚进入磁场时速度为v，到达P处时速度为0.5v，O处和P处到MN的距离相等，已知重力加速度为g。求：

 (1)金属棒在磁场中所受安培力F的大小；

(2)在金属棒从开始运动到P处的过程中，

电阻R上*生多少热量；

【回答】

解：（1）设O点和P点到MN的间距均为s，从O→MN过程中棒做匀加速运动，

根据动能定理

（ 3 分）

从MN→P的过程中做匀减速运动，安培力的大小不变设为F1，根据动能定理

（3 分）

（ 2分）

（2）棒从MN→P过程中根据能量守恒

（ 3 分）

(1分)

（另解：棒从MN→P过程中克服安培力做功即为电阻R上产热

（3分）

(1分)）

知识点：安培力与洛伦兹力单元测试

题型：综合题