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    如图2所示,两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度B=0.05 T的匀强磁场与导轨所在平面垂直(图中未画出)，导轨的电阻很小，可忽略不计.导轨间的距离l=0.20 m.两根质量均为m=0.10 kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻均为R=0.50 Ω.在t=0时刻，两杆都处于静止状态.现有一与导轨平行、大小为0.20 N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动.经过t=5.0 s，金属杆甲的加速度为a=1.37 m/s2.问此时两金属杆的速度各为多少？?

    图2

    解析：设t=5.0 s时两金属杆甲、乙之间的距离为x,速度分别为v1和v2,经过很短的时间Δt,杆甲移动距离v1Δt,杆乙移动距离v2Δt,回路面积改变ΔS=［(x-v2Δt)+v1Δt］l-lx=(v1-v2)lΔt.由法拉第电磁感应定律知,回路中的感应电动势回路中的电流

    对杆甲由牛顿第二定律有F-BlI=ma

    由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等、方向相反,所以t=5.0 s时两杆的动量(t=0时为0)等于外力F的冲量Ft=mv1+mv2

    联立以上各式解得

    代入数据得v1=8.15 m/s,v2=1.85 m/s.

    答案：v1=8.15 m/s,v2=1.85 m/s

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示，两根足够长，电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=1m，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接阻值R=1.5Ω的电阻；质量为m=0.2kg，阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2=4m，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示，为保持ab棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F，g=10m/s2求：
    （1）当t=1s时，外力F的大小和方向；
    （2）4s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出该位置与棒初始位置相距207.90cm，求棒下滑该距离过程中电阻R上产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源：物理教研室 题型：021

    如图1所示，两根平行放置的竖直导电轨道，其一部分处于垂直于轨道平面的匀强磁场中，一根与轨道保持垂直的金属杆沿着导电轨道下滑，若导电轨道的电阻和摩擦均不计，当金属杆滑人匀强磁场区后，它的运动图象(如图2所示)可能是(　)

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：021

    如图1所示，两根平行放置的竖直导电轨道，其一部分处于垂直于轨道平面的匀强磁场中，一根与轨道保持垂直的金属杆沿着导电轨道下滑，若导电轨道的电阻和摩擦均不计，当金属杆滑人匀强磁场区后，它的运动图象(如图2所示)可能是(　)

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图14所示，两根平行的光滑金属导轨与水平面成q角放置，导轨电阻忽略不计．在水平虚线L1、L2间有一导轨所在平面垂直的匀强磁场B，导体棒a、b的质量分别为ma、mb，电阻均为r，电动机通过绕过滑轮的细绳牵引着a由静止开始从导轨底部运动，b静止在导轨底部并与导轨接触良好。已知额定功率为P，重力加速度g，不计a、b之间电流的相互作用，如果电动机提供恒定的拉力，求：

    （1）b棒刚开始运动，a棒的速度；

    （2）b棒刚开始运动时a、b棒间的距离；

    （3）如果b棒刚开始运动时电动机达到额定功率，该过程中，a棒产生的焦耳热是多少？

     


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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻r=0.1Ω，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离L=0.20m。有随时间变化的匀强磁场与桌垂直，已知磁感强度B与时间t的关系为B=kt，比例系数k=0.20T/s，一电阻不计、质量m为0.1kg的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直。在t=0时刻金属杆紧靠在P、Q两端，在外力F作用下杆以恒定加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，已知加速度a=0.5m/s2，求：

    （1）经1s金属杆通过的位移以及1s末时金属杆的速度；

    （2）1s末时图示回路中的感应电动势；

    （3）1s末时金属杆所受的安培力；

    （4）试在图乙中画出外力F随时间变化的图像。

            

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