高三物理一轮复习讲义63-70电磁感应、楞次定律、右手定则(7)

是多大?

（4）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v4=2 m/s的过程中电阻R产生的热量为6.45 J，则该过程所需的时间是多少?

9．如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN、M’N’位于同一水平面上，两轨道之间的距离l= 0.50 m，轨道的M、M’端之间接一阻值R=0.50Ω的定值电阻，N、N’端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N’P’平滑连接，两半圆轨道的半径均为R0=0.50 m．直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.60 T的匀

强磁场中，磁场区域的宽度d=0.80 m，且其右边界与NN’重合．现有一质量m=0.20 kg、电阻r=0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界x=2.0 m处．在与杆垂直的水平恒力F=2.0 N的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F，导体杆ab穿过磁场区域后，沿半圆轨道运动，结果恰好能以最小速度通过半圆轨道的最高点PP’．已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数μ=0.10，轨道的电阻可忽略不计，取g=10 m/s2．求：

（1）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆的电流大小和方向； （2）导体杆刚穿出磁场时的速度大小；

（3）导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热．

10．如图所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨，O是它们的交点且接触良好，两导轨处在同一水平面内，并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过0点的虚线即为磁场的左边界)．导体棒ab与导轨始终保持良好接触，并在弹簧S的作用下沿导轨以速度v0向左匀速运动．已知在导体棒运动的过程中，弹簧始终处于弹性限度内．磁感应强度的大小为B，方向如图．当导体棒运动到O点时，弹簧恰好处于原长，导轨和导体棒单位长度的电阻均为r，导体棒ab的质量为m．求：

（1）导体棒ab第一次经过O点前瞬时，通过它的电流大小； （2）弹簧的劲度系数k；

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（3）从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中，导体棒ab中产生的热量．

11．图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为同一竖直平面内的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在的平面(纸面)向里．导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离为l1；c1d1段与c2d2段也是竖直的，距离为l2．x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1和m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触．两杆与导轨构成的回路的总电阻为R．F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力．已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率．

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