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    如图所示，两光滑平行导电导轨水平放置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直．已知金属棒ab能沿导轨自由移动，且导轨一端跨接一个定值电阻R，金属棒与导轨电阻均不计．现将金属棒沿导轨以初速度v0开始向右拉动，若保持拉力恒定不变，经过时间t1后金属棒速度变为v，加速度为a1，最终以速度2v做匀速运动．若再使金属棒仍以初速度v0开始，保持拉力的功率不变，经过时间t2后金属棒速度变为v，加速度为a2，最终以速度2v做匀速运动．则
    A．t2＜t1．B．t2＝t1．
    C．a2＝2a1．D．a2＝3a1．
    AD
    由于两种情况下，最后都是匀速运动故有：   ①
    当拉力恒定时： ②     由①②解得： ．
    若保持拉力的功率恒定，设速度为V时，拉力为F1，则有：P=F2V=F1V，所以：，
    ，解得： ，所以有a2=3a1，
    当拉力的功率恒定时，随着速度增大，拉力逐渐减小，最后匀速运动时拉力最小，且最小值和第一种情况下拉力相等，因此最后都达到速度2V时，t1＞t2，
    点评：本题可以和机车启动的两种方式进行类比解答，只不过机车启动时阻力不变，而该题中阻力为安培力，是不断变化的．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，电阻为2R的金属环，沿直径装有一根长为l，电阻为R的金属杆．金属环的一半处在磁感应强度为B，垂直环面的匀强磁场中，现让金属环的一半处在磁感应强度为B、垂直环面的匀强磁场中，现让金属环在外力驱动下，绕中心轴O以角速度w匀速转动，求外力驱动金属环转动的功率．（轴的摩擦不计）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t=0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电圧Uab和通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，正确的是（     ）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc,磁场方向垂直于纸面；实线框a′b′c′d′是一正方形导线框，a′b′边与ab边平行.若将导线框以相同的速度匀速地拉离磁场区域，以W１表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W２表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功，则
    A．W１＝W２B．W２＝２W１
    C．W１＝２W２D．W２＝４W１

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    两个线圈A、B绕在一个铁芯的两侧，分别跟电流表和导轨相连，导轨上垂直搁置一根金属棒ab，垂直导轨平面有一个匀强磁场，如图7所示．在下列情况下能使电流计中有电流通过的是　 (    )
    A．ab向右作匀速运动．
    B．ab向左作匀速运动．
    C．ab向右作加速运动．
    D．ab向左作加速运动．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，两根平行金属导轨M、N处于同一水平面内，电阻不计，相距0.2m，上边沿导轨垂直方向放一个质量为m＝的金属棒ab，ab的电阻为0.5Ω．两金属导轨左端通过电阻R和电源相连．电阻R＝2Ω，电源电动势E＝6V，电源内阻r＝0.5Ω，如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使该磁场对ab棒的作用力与棒的重力平衡，求该磁场的磁感应强度的大小．（g=10m/s2）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）如图所示，匝数为100、边长为0.2m的正方形线圈，在磁感应强度为2T的匀强磁场中，从中性面开始以10πrad/s的角速度绕OO′轴匀速转动。若线圈自身电阻为2Ω，负载电阻R=6Ω，π2≈10，则开始转动s内在电阻R上产生的热量为多少焦耳？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （18分）如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨、、位于同一水平面上，与、与相距均为=1m，导轨间横跨一质量为=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。试求：
    （1）若施加的水平恒力F=8N，则金属棒达到稳定时速度为多大？
    （2）若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为多大？此时电压表读数为多少？
    （3）若施加的水平外力使棒MN由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，且经历=1s时间，灯泡中产生的热量为12J，试求此过程中外力做了多少功？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （16分）如图所示，相距为l＝1 m的光滑平行金属导轨水平放置，一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中，OO′是磁场的边界，磁感应强度为B＝0.5 T，导轨左端接有定值电阻R＝0.5 Ω，导轨电阻忽略不计，在磁场边界OO′处垂直于导轨放置一根质量为m＝1 kg、电阻也为0.5 Ω的金属杆ab，
    (1)若ab杆在恒力F＝2 N的作用下，从OO′边界由静止开始向右运动，通过x＝1 m的距离到达cd位置时获得v1＝1 m/s的速度，若不考虑整个装置向外的电磁辐射，求此过程中外接电阻上产生的热量Q和到达cd时导体棒的加速度a；
    (2)若使ab杆从边界OO′处由静止开始做加速度为a＝2 m/s2的匀加速直线运动，请你写出所施加的外力F与时间t的关系式；当ab杆通过x＝1 m的距离到达cd位置时，求外力的瞬时功率．

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