如图所示，两根相距为d足够长的平行光滑金属导轨位于水平的xoy平面内，导轨与x轴平行，一端接有阻值为R的电阻．在x＞0的一侧存在竖直向下的匀强磁场，一电阻为r的金属直杆与金-高中物理-n多题

◎ 题干

如图所示，两根相距为d足够长的平行光滑金属导轨位于水平的xoy平面内，导轨与x轴平行，一端接有阻值为R的电阻．在x＞0的一侧存在竖直向下的匀强磁场，一电阻为r的金属直杆与金属导轨垂直放置，并可在导轨上滑动．开始时，金属直杆位于x=0处，现给金属杆一大小为v₀、方向沿x轴正方向的初速度．在运动过程中有一大小可调节的平行于x轴的外力F作用在金属杆上，使金属杆保持大小为a、方向沿x轴负方向的恒定加速度运动．金属轨道电阻可忽略不计．
求：
（1）金属杆减速过程中到达x=x₀处位置时金属杆的感应电动势E；
（2）回路中感应电流方向发生改变时，金属杆在轨道上的位置；
（3）若金属杆质量为m，请推导出外力F随金属杆在x轴上的位置（x）变化关系的表达式．

◎ 答案

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◎ 解析

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◎ 知识点

根据n多题专家分析，试题“如图所示，两根相距为d足够长的平行光滑金属导轨位于水平的xoy平面内，导轨与x轴平行，一端接有阻值为R的电阻．在x＞0的一侧存在竖直向下的匀强磁场，一电阻为r的金属直杆与金…”主要考查了你对【匀变速直线运动的位移与速度的关系】，【牛顿第二定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

◎ 相似题

与“如图所示，两根相距为d足够长的平行光滑金属导轨位于水平的xoy平面内，导轨与x轴平行，一端接有阻值为R的电阻．在x＞0的一侧存在竖直向下的匀强磁场，一电阻为r的金属直杆与金”考查相似的试题有：

● 一个物体由静止开始以加速度a1匀加速运动，经过一段时间后加速度突然反向，且大小变为a2，经过相同时间恰好回到出发点，速度大小为5m/s．求：（1）a1a2的值；（2）物体加速度改变时 ● 已知某型号摩托车可以恒定加速度a1=4m/s2启动做匀加速运动，刹车时最大加速度为a2=8m/s2，要求该摩托车由静止开始在昼量短的时间内走定一段s=218m的直道，然后驶入一段半圆形 ● 具有某一速率v0的子弹（不考虑重力作用），恰好能垂直射穿四块叠在一起的等厚同质的固定木块，则此子弹在刚射穿第一块木块时的速率是（）A．32υ0B．34υ0C．23υ0D．13υ0 ● 汽车刹车前的速度为5m/s，刹车获得的加速度大小为0.4m/s2．求：（1）求汽车刹车开始后20s内滑行的距离（2）求从开始刹车到汽车位移30m所经历的时间：（3）静止前2.5s内汽车滑行的距 ● 如图所示A、B分别为水平传送带的左右两端，绷紧的皮带以恒定的速度v=2m/s按如图所示方向传动，皮带和轮子不打滑．质量m=0.5kg的小物块无初速地放在A处．已知小物块与皮带间的