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    如图（a）所示，平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长，固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0．25 m，电阻R＝0．5 Ω，导轨上停放一质量m＝0．1 kg、电阻r＝0．1 Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0．4 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使其由静止开始运动，理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（b）所示．
    　　
    （1）分析证明金属杆做匀加速直线运动；
    （2）求金属杆运动的加速度；
    （3）写出外力F随时间变化的表达式；
    （4）求第2．5 s末外力F的瞬时功率．
    （1）见解析　（2）2．4 m/s2　（3）F＝0．04t＋0．24 N　（4）2．04 W
    （1）U＝E·＝，U∝v，因U随时间均匀变化，故v也随时间均匀变化，金属杆做匀加速直线运动．
    （2）由图象k＝＝·＝a·则金属杆运动的加速度
    a＝＝ m/s2＝2．4 m/s2．
    （3）由牛顿第二定律F＝F安＋ma＝BIL＋ma＝＋ma＝0．04t＋0．24（N）．
    （4）第2．5 s末外力F的瞬时功率P＝Fv＝（0．04t＋0．24）at＝2．04 W．
    答案：（1）见解析　（2）2．4 m/s2　（3）F＝0．04t＋0．24 N　（4）2．04 W
    本题考查法拉第电磁感应定律和电路的结合问题，根据导体棒切割磁感线，以及Ut图像判断导体棒做匀加速直线运动，由楞次定律求出加速度a
    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，光滑矩形斜面ABCD的倾角为，在其上放置一矩形金属线框，的边长，的边长，线框的质量，电阻，线框通过细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行且靠近。重物质量，离地面的高度为。斜面上区域是有界匀强磁场，方向垂直于斜面向上，已知AB到的距离为，到的距离为，到CD的距离为，取。现让线框从静止开始运动（开始时刻与AB边重合），发现线框匀速穿过匀强磁场区域，求：
    （1）efgh区域内匀强磁场的磁感应强度B
    （2）线框在通过磁场区域过程中产生的焦耳热Q
    （3）通过计算分析画出线框从开始运动到ab边与CD边重合过程中线框的图象

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，阻值为R的金属棒垂直放在水平光滑金属导轨上，导轨电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面。金属棒从图示位置ab分别以v和2v的速度沿导轨匀速滑到a1b1位置，则在这两次过程中
    A．回路电流I1：I2=1：2
    B．产生热量Q1：Q2=1：2
    C．通过金属棒任一截面的电荷量q1：q2=1：2
    D．外力功率P1：P2=1：2

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨距0.2m，金属导体ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4Ω，导轨电阻不计，导轨ab的质量为0.2g，垂直纸面向里的匀强磁场的磁应强度为0.2T，且磁场区域足够大，当ab导体自由下落0.4s时，突然接通电键K，则：

    （1）试说出K接通后，ab导体的运动情况。
    （2）ab导体匀速下落的速度是多少？（g取10m/s2）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （8分）相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置．上端连接一阻值为R的电阻，其他电阻不计。整个装置处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直导轨放在导轨上，如图所示。由静止释放导体棒ab，求：

    （1）导体棒ab可达的最大速度vm；
    （2）导体棒ab的速度为v=vm/3时的加速度a；
    （3）回路产生的最大电功率Pm。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    正方形导体框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为____________；导体框中感应电流做功的功率为____________。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，相距为d的两水平虚线p1、p2表示方向垂直纸面向里的匀强磁场中的上下边界，磁场的磁感应强度为B，正方形abcd的边长为L（L<d）、质量为m、电阻为R，线框处在磁场正上方，ab边与虚线p1相距h.线框由静止释放，下落过程中线框平面始终在竖直平面内，线框的ab边刚进入磁场时的速度和ab边刚离开磁场时的速度相同.在线框从进入到全部穿过磁场的过程中，下列说法正确的是(      )
    A．线框克服安培力所做的功为2mgd
    B．线框克服安培力所做的功为mgd
    C．线框的最小速度一定为
    D．线框的最小速度一定为

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

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    (1) 求在绳未断前U形金属框架做匀加速运动t时刻水平拉力F的大小；绳子断开后瞬间棒的加速度．
    (2) 若在绳子断开的时刻立即撤去拉力F，框架和导体棒将怎样运动，求出它们的最终状态的速度．
    (3) 在(2)的情景下，求出撤去拉力F后棒上产生的电热和通过导体棒的电量．

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