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    如图1-32，匀强磁场磁感应强度B=0.8 T，方向垂直轨道平面，导轨间距L=0.5 m，拉力F=0.2 N，电阻R=4 Ω，一切摩擦不计，求：

    图1-32

    (1)ab杆可能达到的最大速度.

    (2)电阻R上消耗的最大功率.

    解：(1)当F拉=F安时，ab杆达到的最大速度vmax

    即F拉=F安=BLI=

    所以vmax==5 m/s.

    (2)当速度有最大值时，电阻R上消耗的功率最大.

    即：PR==0.2 W.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图（甲）所示，M1M2、N1N2为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M4，N4为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道半径r=3.2m，整个装置左端接有阻值R=5Ω的定值电阻．M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度d=5m，两区域之间的距离s=10m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B1的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2，方向竖直向上．两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.32，M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑．质量m=10kg，电阻R0=5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从M2N2处由静止开始运动，到达M3N3处撤去恒力F，CD棒可匀速地穿过匀强磁场区，并能通过半圆形轨道的最高点PQ处，最后下落在轨道上的位置离M4N4的距离x=12.8m．若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s2 求：
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    （1）水平恒力F的大小；
    （2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q；
    （3）磁感应强度B2的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用.如图16-31所示是在平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成.

    图16-31

    如图16-32所示，通道尺寸a=2.0 m、b=0.15 m、c=0.10 m.工作时，在通道内沿z轴正方向加B=8.0 T的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两金属板间的电压U=99.6 V；海水沿y轴方向流过通道.已知海水的电阻率ρ=0.20 Ω·m.

    图16-32

    (1)船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；

    (2)船以vS=5.0 m/s的速度匀速前进.若以船为参考系，海水以5.0 m/s的速度涌入进水口，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水速率增加到vd=8.0 m/s.求此时两金属板间的感应电动势U感；

    (3)船行驶时，通道中海水两侧的电压按U′=U-U感计算，海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力.当船以vS=5.0 m/s 的速度前进时，求海水推力的功率.

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