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  3. 阅读案例，并回答问题。 下面为一道物理试题和某学生的解答过程。 题目：如图6

阅读案例，并回答问题。 下面为一道物理试题和某学生的解答过程。 题目：如图6

题库总管2019-12-17  16
问题 阅读案例，并回答问题。下面为一道物理试题和某学生的解答过程。题目：如图6所示，水平面(纸面)内间距为2的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上。t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。％时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求：(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小：(2)电阻的阻值。问题：  (1)指出此道试题检测了学生所学哪些知识点(2)给出正确解题过程。(3)针对学生解题过程中存在问题，设计一个教学片段，帮助学生解决此类问题。
选项
答案
解析(1)本题考查受力分析与匀速直线运动、电磁感应、欧姆定律、通电导体在磁场中受力、受力平衡等知识点。 (2)正确解题过程：解：(1)金属杆进入磁场前做匀加速直线运动，设加速度为a，由牛顿第二定律：[img]/upload/tiku/447/7508768_1.png[/img](3)教学片段：师：同学们，我们先来分析一下杆的运动情况，在进入磁场前和进入磁场后，杆分别做什么运动生：进入磁场前匀加速运动，进入磁场后匀速运动。师：非常好。那么，匀加速的时候，对杆进行受力分析，在水平方向上杆受到了什么力生：匀加速运动时．杆受到了拉力F和摩擦力的作用。进入磁场后，拉力和摩擦力以及安培力平衡。师：好，我们分别来分析一下各阶段的受力。进入磁场前，拉力是固定的F，摩擦力怎么算呢生：摩擦力等于动摩擦因数乘支持力，支持力大小等于重力大小，摩擦力大小等于μmg。金属杆与铁杆有两部分接触,所以总摩擦力应该是2μmg。师：摩擦力大小为μ乘以导轨所受的正压力这句话表述是非常准确的，大家想一想，这里两根导轨对金属杆的正压力是多大呢是不是都等于金属杆的重力呢[img]/upload/tiku/447/7508768_1_1.png[/img]师：非常好，不能看到几个正压力几个接触点就简单地认为摩擦力就是几倍的μmg，考虑摩擦力一定要辨别清楚它所受到的正压力。接下来这个问题能解决了吗生：能。
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