1、本网站所提供的信息，只供教育教学参考之用。
2、本网站及其会员一概毋须以任何方式就任何信息传递或传送的失误、不准确或错误对用户或任何其他人士负任何直接或间接的责任。
3、在法律允许的范围内，本网站在此声明,不承担用户或任何人士就使用或未能使用本网站所提供的信息或任何链接或项目所引致的任何直接、间接、附带、从属、特殊、惩罚性或惩戒性的损害赔偿。
4、访问者在从事与本网站相关的所有行为(包括但不限于访问浏览、利用、转载、宣传介绍)时，必须以善意且谨慎的态度行事；访问者不得故意或者过失的损害本网站的各类合法权益，不得利用本网站以任何方式直接或者间接的从事违反中华人民共和国法律、国际公约以及社会公德的行为。对于访问者利用本网站提供的信息而作出的任何决策、决定以及其后果，本网站不承担任何责任
5、本网站图片，文字之类版权，本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权，如果侵犯，请及时通知我们，本网站将在第一时间及时删除。
6、凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
试卷云
如图所示，倾角为
的光滑金属导轨MN和M'N'的上端接有一个单刀双掷开关K。开关接1时，导轨与匝数
、横截面积
的金属线圈相连，整个线圈置于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度以
均匀增加。开关接2时，导轨与
的电容器相连。在倾斜导轨距底端高为
处放置一质量
的金属杆，倾斜导轨下端与水平足够长的金属导轨NT、
平滑连接。已知在
区域内有垂直导轨平面向下的匀强磁场
，在水平导轨
区域内有水平向左的匀强磁场
，
，金属杆长、导轨间距均为
。杆与水平导轨NT、
间的动摩擦因数为
，金属杆与导轨始终接触良好且金属杆与导轨MN、
的电阻均可忽略不计。
，求：
（1）线圈产生的感应电动势大小，端点1和M哪点的电势高；
（2）将开关K拨到1，若金属杆恰好静止，则线圈的电阻；
（3）接第（2）问，将开关K快速拨到2，则金属杆到
时的速率v和电容器C的带电量q；
（4）接第（3）问，已知电容器放电时间极短，则金属杆在水平导轨上通过的距离x。
【答案】（1）1.2V；M点电势高（2）
；（3）
；
（4）0.1m
【知识点】作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压、利用电容定义式计算两极板的电势差和电量
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律可得
根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由端点1到端点M，由于线圈相当于电源，电源内部的电流由负极流向正极，所以M点的电势高。
（2）将开关K拨到1，若金属杆恰好静止，由平衡条件可得
又
联立解得线圈的电阻为
（3）将开关K快速拨到2，对金属杆受力分析，根据牛顿第二定律可得
金属杆与电容器构成闭合回路，电流为
联立可得
可知杆做匀加速运动，金属杆到
时，根据匀变速直线运动规律有
可得
电容器C的带电量
根据
联立解得
（4）电容器放电时间极短，则金属杆从进入水平磁场到电容放电完毕的瞬间，根据动量定理可得
其中
，
，
解得电容放电完毕瞬间，金属杆的速度大小为
由于放电时间极短，可认为金属杆还没有来得及发生位移，所以电容放电完毕后，金属杆在水平导轨上做匀减速直线运动，根据动能定理可得
解得
