如圖所示，一根包有絕緣層的長(zhǎng)直細(xì)導(dǎo)線固定于水平地面，導(dǎo)線中有方向向左、大小為I₀的恒定電流（已知距離導(dǎo)線為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為k
I
0
r
，k為已知常量），與該電流在同一豎直平面內(nèi)固定一足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)的V形金屬導(dǎo)軌AOB，AO和BO與水平地面夾角均為60°。有一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、單位長(zhǎng)度電阻為R₀的金屬桿MN，放置于V形導(dǎo)軌底端且其中點(diǎn)位于O。現(xiàn)用一外力F（大小未知且可變）使金屬桿MN由靜止開(kāi)始緊貼導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，桿身始終保持水平，且金屬桿MN與導(dǎo)軌組成的回路中感應(yīng)電流恒定為I。不計(jì)一切摩擦阻力，重力加速度為g。
（1）判定運(yùn)動(dòng)中流過(guò)金屬桿MN的電流方向；
（2）求金屬桿MN運(yùn)動(dòng)到如圖所示h高度時(shí)的速率；并判斷此過(guò)程中金屬桿MN的加速度如何變化（無(wú)需說(shuō)明理由）；
（3）求金屬桿MN從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到脫離軌道的過(guò)程中，外力F所做的功。

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：178引用：2難度：0.2

相似題

1．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向一個(gè)垂斜面向上，另一個(gè)垂直斜面向下，寬度均為L(zhǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框以速度v剛進(jìn)入上邊磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab到達(dá)gg′與ff′中點(diǎn)時(shí)又恰勻速，已知重力加速度為g,則（　?。?/h2>

A．當(dāng)ab邊剛越過(guò)ff′時(shí)線框的加速度大小為2gsinθ，方向沿斜面向上

B．當(dāng)ab邊剛越過(guò)ff′時(shí)線框的加速度大小為3gsinθ，方向沿斜面向下

C．線框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊到達(dá)gg'與ff′中點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量為

mgLsinθ+

mv²

D．從ab越過(guò)ff′邊界到線框再做勻速直線運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間t=

mgsinθ

（

mv）

發(fā)布：2024/11/6 15:0:1組卷：516引用：4難度：0.4

A．將電磁鐵磁性增強(qiáng)

B．滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)

C．換一根材料、橫截面積均相同但較短點(diǎn)的導(dǎo)體棒

D．換一根材料、長(zhǎng)度均相同但橫截面積較大的導(dǎo)體棒

發(fā)布：2024/11/4 18:0:2組卷：44引用：2難度：0.5

A．通過(guò)電阻R的電荷量q=0.5C

B．金屬棒的速度大小為2m/s時(shí)，安培力瞬時(shí)功率的大小為2W

C．系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱Q=1J

D．拉力F做的功W=5.5J

發(fā)布：2024/11/4 16:30:9組卷：53引用：1難度：0.5

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