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    如图所示，倾角=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨的牵引力F，牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1、垂直导轨的金属棒ab，由静止沿导轨向上移动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）。问：

    （1）若牵引力为恒力，且F=9N，求金属棒达到的稳定速度v1
    （2）若牵引力功率恒为72W，求金属棒达到的稳定速度v2
    （3）若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撤去力，此后金属棒又前进了0.48m ,从撤力至棒速为0的过程中，金属棒发热1.12J。问撤力时棒速v3多大？
    (1) v1="8m/s" (2) v2="8m/s" (3) v3=4m/s

    试题分析：（1）恒力拉动到匀速时：
    F=mgsinθ+BIL
    9=mgsinθ＋B２L２v1/R　
    得v1=8m/s
    （2）恒功率拉动到匀速时：
    F=P/v2
    P/v2=mgsinθ＋B２L２v2/R
    得v2=8m/s　　
    （3）设撤力后棒向前滑行的最大距离为S,此过程发热Q,则
    m v32/2=" mg" S sinθ＋Q
    v3=4m/s
    点评：该题中金属棒的运功过程类似前面学习的机车以恒定功率启动的过程，因此学习过程中前后知识要融汇贯通，平时注意加强训练，加深理解．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如右图所示，a、b是同种材料(非超导材料)制成的等长导体棒，静止于水平面内足够长的光滑水平导轨上，b的质量是a的2倍，匀强磁场垂直于纸面向里．若给a 4.5 J的初动能使之向左运动，最后a、b速度相同且均为a初速度的，不计导轨的电阻，则整个过程中a棒产生的热量最大值为(　　)
    A．2 JB．1.5 J
    C．3 JD．4.5 J

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图，顶角为90°的“∨”型光滑金属导轨MON固定在倾角为θ的绝缘斜面上，M、N连线平行于斜面底端，导轨MO、NO的长度相等，M、N两点间的距离L＝2m，整个装置处于磁感应强度大小B＝0.5T、方向垂直于斜面向下的匀强磁场中。一根质量m=0.4kg,粗细均匀、单位长度电阻值r＝0.5Ω/m的导体棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的变力F作用，以速度v＝2m/s沿导轨向下匀速滑动，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好，不计导轨电阻，从导体棒在MN时开始计时，

    ⑴t=0时，F=0，求斜面倾角θ；
    ⑵求0.2s内通过导体棒的电荷量q；
    ⑶求导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    两根相距L的足够长的金属直角导轨如右图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度V2向下匀速运动．重力加速度为g.以下说法正确的是(　  　)
    A．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋B．cd杆所受摩擦力为零
    C．回路中的电流强度为D．μ与V1大小的关系为

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如右图所示，两跟相距L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻不计，另两跟与光滑导轨接触的金属杆质量均为m，电阻均为R。若要cd使杆恰好平衡，且静止不动，则ab杆应向________方向运动，且其杆运动的速度大小是________。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是(　　)
    A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
    B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势
    C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
    D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图，相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻，导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场，磁场宽度d均为0.6m，磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T。现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab从边界MN进入磁场后始终以速度m/s作匀速运动，求：

    ⑴棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率；
    ⑵棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电量；
    ⑶棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d为0.5 m，左端通过导线与阻值为2 W的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4 W的小灯泡L连接，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2 m，CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图所示，在t＝0时，一阻值为2 W的金属棒在恒力F作用下由静止开始从ab位置沿导轨向右运动，当金属棒从ab位置运动到EF位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：

    （1）通过小灯泡的电流强度。
    （2）恒力F的大小。
    （3）金属棒的质量。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用时间t拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电量为q1；第二次用2t时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电量为q2，则W1     W2，q1     q2。（填>、<、=）

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