如图所示，两条平行的金属导轨MP、NQ与水平面夹角为，设导轨足够长。导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=0.80T，与导轨上端相连的电源电动势E=

题型：不详难度：来源：

如图所示，两条平行的金属导轨MP、NQ与水平面夹角为，设导轨足够长。导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=0.80T，与导轨上端相连的电源电动势E=4.5V，内阻r=0.4Ω，水平放置的导体棒ab的电阻R=1.5Ω，两端始终与导轨接触良好，且能沿导轨无摩擦滑动，与导轨下端相连的电阻R1=1.0Ω，电路中其它电阻不计。当单刀双掷开关S与1接通时，导体棒刚好保持静止状态，求：
（1）磁场的方向；
（2）S与1接通时，导体棒的发热功率；
（3）当开关S与2接通后，导体棒ab在运动过程中，单位时间（1s）内扫过的最大面积。

答案

（1）由于导体棒处于平衡状态，可知安培力沿斜面向上，由左手定则可得磁场的方向垂直斜面向下。        （3分）
（2）当S与1接通时
    （2分）
导体棒上的电流       （2分） 
导体棒的发热功率            （2分） 
（3）S与1接通时，导体棒平衡有：
                                               
                                     （2分） 
S与2接通后，导体棒切割磁感线产生电流，最后匀速运动单位时间内扫过面积最大
匀速运动时                                     
                                    （2分） 
得单位时间扫过最大面积为
2 （2分）

解析

略