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    如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=2m。试解答以下问题：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

    （1）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？
    （2）金属棒达到的稳定速度是多大？
    （3）当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少？
    （4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系   
    式）?
    （1）0.2A（2）2m/s（3）0.1J（4）

    试题分析：（1）达到稳定速度时，有                
    由平衡条件有
    解得 
    （2）导体切割磁感线产生的感应电动势为 
    由欧姆定律有        
    解得：      
    （3）根据能量守恒得，减小的重力势能转化为动能、克服摩擦产生的内能和回路中产生的焦耳热，则有

    则
    （4）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流，此时金属棒将沿导轨做匀加速运动，由牛顿第二定律有



     
    点评：本题考查了牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律，安培力公式、感应电动势公式，还有能量守恒；同时当金属棒速度达到稳定时，则一定是处于平衡状态，原因是安培力受到速度约束的；最后线框的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流是解题的突破点。
    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（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴承转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件。流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图（b）所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点。ω>0代表圆盘逆时针转动。已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m。忽略圆盘、电流表和导线的电阻。

    （1）根据图（b）写出ab、bc段对应I与ω的关系式；
    （2）求出图（b）中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc；
    （3）分别求出ab、bc段流过P的电流IP与其两端电压UP的关系式.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（   ）
    A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a
    B．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a
    C．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b
    D．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    圆形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是(　　)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图甲所示，在阻值为R的电阻左侧连接一个电容为C的电容器，在R的右侧连接一个环形导体，环形导体的电阻为r，所围的面积为S。环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示，连接电路的导线电阻不计，在0~t0时间内电容器
    A．上极板带正电，所带电荷量为
    B．上极板带负电，所带电荷量为
    C．上极板带正电，所带电荷量为
    D．上极板带负电，所带电荷量为

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一个水平面上，两导轨间距L=0.2m，在两导轨左端M、P间连接阻值R=0.4的电阻，导轨上停放一质量为m=0.1，电阻r=0.1的金属杆CD，导轨阻值可忽略不计，整个装置处于方向竖直方向上，磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，现用一大小为0.5N的恒力F垂直金属杆CD沿水平方向拉杆，使之由静止开始向右运动,金属杆向右运动位移x=1m后速度恰好达到最大，求：

    （1）整个运动过程中拉力F的最大功率；
    （2）从开始运动到金属杆的速度达到最大的这段时间内通过电阻R的电量。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=1000,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r="1" Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求:

    (1)前4s内的感应电动势;
    (2)前4s内通过R的电荷量;
    (3)线圈电阻r消耗的功率。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    竖直放置的U形导轨宽为L=1.5m，上端串有电阻R=15Ω。磁感应强度为B=2T的匀强磁场方向垂直纸面向外。金属棒ab质量m=0.1kg，电阻r=3Ω，与导轨接触良好，导轨电阻不计，不计摩擦，从静止释放后保持水平而下滑，g="10" m/s2。

    （1）求其下滑的最大速度vm。
    （2）求达到最大速度时金属棒两端的电势差Uab。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

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    （1）电容器的带电量。哪个极板带正电。
    （2）电路中消耗的电功率是多少？

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