（20分）如图所示，平行金属导轨PQ、MN相距d=2m，导轨平面与水平面夹角a= 3

题目内容：

（20分）如图所示，平行金属导轨PQ、MN相距d=2m，导轨平面与水平面夹角a= 30°，导轨上端接一个R=6

的电阻，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向上。一根质量为m=0.2kg、电阻r=4 的金属棒ef垂直导轨PQ、MN静止放置，距离导轨底端x _l=3.2m。另一根绝缘塑料棒gh与金属棒ef平行放置，绝缘塑料棒gh从导轨底端以初速度v ₀=l0m/s沿导轨上滑并与金属棒正碰（碰撞时间极短），磁后绝缘塑料棒gh沿导轨下滑，金属棒ef沿导轨上滑x ₂=0.5m后停下，在此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.36J。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为 。求

（1）绝缘塑料棒gh与金属棒ef碰撞前瞬间，绝缘塑料棒的速率；

（2）碰撞后金属棒ef向上运动过程中的最大加速度；

（3）金属棒ef向上运动过程中通过电阻R的电荷量。

最佳答案：

（1）6m/s (2) 12 m/s²(3)0.05C

答案解析：

（1）绝缘塑料棒与金属棒相碰前，做匀减速直线运动

由牛顿第二定律得

由运动学公式得：

解得v₁=6m/s

(2)设金属棒刚开始运动时速度为v，由能量守恒定律得：

解得：v=4 m/s

金属棒刚开始运动时加速度最大，此时感应电动势E="Bdv=4V" 感应电流

安培力F=BId=0.4N

由牛顿第二定律得

解得a_m="12" m/s²

(3)通过电阻R的电荷量为

考点核心：

受力分析：

1、物体受力分析的方法 ①方法：整体法、隔离法。

②选择：所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，不必考虑内力的作用；当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。

2、受力分析的顺序：先重力，再接触力，最后分析其他外力。

3、受力分析时应注意的问题 ①分析物体受力时，只分析周围物体对研究对象所施加的力；

②受力分析时，不要多力或漏力，注意确定每个力的实力物体和受力物体，在力的合成和分解中，不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力；

③如果一个力的方向难以确定，可用假设法分析；

④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变，必要时根据学过的知识通过计算确定；

⑤受力分析外部作用看整体，互相作用要隔离。