Question

高考物理题

足够长U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直且磁场方向向上，NQ段电阻为R，导轨其余部分电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中 ab下滑的位移大小是？（答案2qR/BL）

Answer 1

解：研究棒：下滑距离为x的过程，设平均电流为I，
流过的电量为q=It，
由欧姆定律知I=E/2R，
由法拉第电磁感应定律知E=ΔΦ/t=BLx/t
代入整理得q=BLx/2R，故x=2qR/BL
注意：(1)v、θ在这个问中没有用，它们是计算该过程电热及时间用的。
(2)本题金属棒的运动是做加速度逐渐减小的变加速运动，不能用推荐的那种错误方法处理。

Answer 2

q=i*t； u= B*L*v； v（瞬时）=2*v（平均）；
qR= i(瞬时电流)Rt(时间) = u(瞬时电压)t = BLv(瞬时速度)t = B*L*2*v(平均速度)*t = 2*B*L*S(位移)

追问

v不=2平均v吧。。。

追答

因为是从静止开始，所以平均速度等于1/2的瞬时速度（本运动为匀加速运动）