（19分）如图所示，倾角=30o、宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强

题目内容：

（19分）如图所示，倾角

=30 ^o、宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。一根质量m=0.2kg，电阻R=l 的金属棒ab垂直于导轨放置。现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在曲棒上．使ab棒由静止开始沿导轨向上运动，运动中ab棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速度g取10m/s ²。求：

（1）若牵引力恒定，请在答题卡上定性画出ab棒运动的v—t图象；

（2）若牵引力的功率P恒为72W，则ab棒运动的最终速度v为多大?

（3）当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力，从撤去牵引力到ab棒的速度为零，通过ab棒的电量q=0.48C，则撤去牵引力后ab棒滑动的距离s多大?

最佳答案：

（1）速度时间图像如图（2）

（3）

答案解析：

（1）v—t图象（4分）图线过原点1分；曲线向下弯曲2分；图线最后平行t轴1分；

Ab棒沿斜面方向受到重力沿斜面向下的分力

，沿斜面向上的拉力 ，导体棒切割磁感线产生感应电动势 ，感应电流 ，所以ab棒受到沿斜面向下的安培力 ，初始速度小，加速度 ，随速度增大加速度逐渐变小最后加速度变为0，导体棒变成匀速直线运动。即速度时间图像斜率逐渐变小最后变为0.如下图所示

（2）当以恒定功率牵引

棒时， ①（2分） ②（1分） ③（1分） ④（2分）

代入数据得

（ m/s舍去）⑤（2分）

（3）设撤去

后 棒沿导轨向上运动到速度为零时滑动的距离为 ，通过 的电荷量 ，⑥（1分）

又

⑦（1分） ，⑧（2分） ⑨（1分）

联立⑥⑦⑧⑨各式得：

（2分）

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。