如图所示.两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内.距离为L=0.5m.在导轨的一端分别接有阻值均为0.6Ω的电阻R1.R2.在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场.磁感应强度B=1T.一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上.金属直杆的电阻是r=0.2Ω.其他电阻忽略不计.金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场.同时受到沿x轴正方向的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为L=0.5m。在导轨的一端分别接有阻值均为0.6Ω的电阻R₁、R₂，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上，金属直杆的电阻是r=0.2Ω，其他电阻忽略不计，金属直杆以一定的初速度v₀=4m/s进入磁场，同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=2m处速度达到稳定。

求：
（1）金属直杆达到的稳定速度v₁是多大？
（2）从金属杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中，电阻R₁上产生的热量是多大？

（1）7m/s （2）1.11J

试题分析：（1）金属杆的速度达到稳定时

，其中R指的是并联电阻0.3Ω，代入求解：

（2）根据动能定理

，其中外力总共W=Fx=3.5*2=7J。根据动能定理求得总热量为3.7J，由于内阻跟外阻之比为2:3，因此外阻总热量为2.22J，即电阻R₁上产生的热量1.11J
点评：本题考查了常见电磁感应定律问题与其他类型问题结合的问题。通过电动势结合闭合电路欧姆定律求解。

练习册系列答案

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A．导体棒先做加速运动，后作匀速运动

B．导体棒一直做匀加速直线运动，加速度为

C．导体棒落地时瞬时速度

D．导体棒下落中减少的重力势能转化为动能，机械能守恒

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A．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b

B．金属棒向下运动时弹簧弹力和安培力一直在增大

C．金属棒运动过程中所受安培力的方向始终与运动方向相反

D．金属棒减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能

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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0.3 s时间拉出，外力做的功为W₁，通过导线截面的电荷量为q₁；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W₂，通过导线截面的电荷量为q₂,则（）

A．W₁<W₂,q₁<q₂

B．W₁<W₂,q₁=q₂

C．W₁>W₂,q₁=q₂

D．W₁>W₂,q₁>q₂

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如图所示，宽度L=0.2m、足够长的平行光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上，导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场，磁场方向跟导轨所在平面垂直．一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好，且可自由滑动，导体棒的电阻值R=l.5Ω，其他电阻均可忽略不计．电源电动势E=3.0V，内阻可忽略不计，取重力加速度g=10m/s²．当S₁闭合，S₂断开时，导体棒恰好静止不动．
（1）求S₁闭合，S₂断开时，导体棒所受安培力的大小；
（2）将S₁断开，S₂闭合，使导体棒由静止开始运动，求当导体棒的加速度a=5.0m/s²时，导体棒产生的感应电动势大小；
（3）将S₁断开，S₂闭合，使导体棒由静止开始运动，求导体棒运动的最大速度的大小．