问题详情：
如图11所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为θ，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端．导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g.求：
(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ；
(2)导体棒匀速运动的速度大小v；
(3)整个运动过程中，电阻产生的焦耳热Q.
【回答】
(1)在绝缘涂层上受力平衡，且无安培力作用:
mgsinθ＝μmgcosθ （2分）
解得：μ＝tanθ. （2分）
(2)在光滑导轨上运动时感应电动势:E＝Blv （2分）
感应电流：I＝
（2分）
由安培力：F安＝BIL和受力平衡得:F 安BIL＝mgsinθ （2分）
解得 v＝
（2分）
(3)摩擦生热 QT＝μmgdcosθ （2分）
能量守恒定律 3mgdsinθ＝Q＋QT＋
mv2 （2分）
解得 Q＝2mgdsinθ－
. （2分）
知识点：专题八 电磁感应
题型：综合题
国文精选馆
