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    (18分)如图甲所示（俯视图），相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO/为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO/也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题：
    （1）若ab杆固定在轨道上的初始位置，磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零，求此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q1。
    （2）若磁场的磁感应强度不变，ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其v--x的关系图像如图乙所示。求①ab杆在刚要离开磁场时的加速度大小；②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2 。
    （1）
    （2）

    （1）磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零，说明
    此过程中的感应电动势为   ①
    通过R的电流为   ②
    此过程中电阻R上产生的焦耳热为 ③， 联立①②③求得
    （2）①ab杆离起始位置的位移从L到3L的过程中．由动能定理可得
       ④
    ab杆刚要离开磁场时，感应电动势 ⑤
    通过R的电流为 ⑥
    水平方向上受安培力和恒力F作用
    安培力为： ⑦    联立⑤⑥⑦解得 ⑧
    由牛顿第二定律可得：  ⑨
    联立④⑧⑨解得
    ②ab杆在磁场中由起始位置发生位移L的过程中，根据功能关系，恒力F做的功等于ab杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和，则
      ⑩
    联立④⑩解得 
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （13分）如图所示，在与水平面成=300角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B="0.20" T，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-1kg，回路中每根导体棒电阻r= 5.0×10-2Ω，金属轨道宽度l="0.50" m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动。在导体棒ab匀速向上运动的过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10 m/s2，求：
    （1）导体棒cd受到的安培力大小；
    （2）导体棒ab运动的速度大小；
    （3）拉力对导体棒ab做功的功率。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图甲所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁场宽度为，正方形金属框边长为，每边电阻均为R/4，金属框以速度v的匀速直线穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，当金属框cd边到达磁场左边缘时，匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化．
    （1）求金属框进入磁场阶段，通过回路的电荷量；
    （2）在图丙i－t坐标平面上画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流i随时间t的变化图线（取逆时针方向为电流正方向）；
    （3）求金属框穿过磁场区的过程中cd边克服安培力做的功W．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    如图16-7-8所示，两根相距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，另两根与光滑导轨接触的金属杆质量均为m，电阻均为R.若要使cd杆恰好平衡，且静止不动，则ab杆应向____________做____________运动，ab杆运动速度的大小是____________，对ab杆所加外力的大小为_______________.

    图16-7-8

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图3-6-12所示，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处由静止开始释放，A、B是边界范围、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场，只是A的区域比B的区域离地面高一些，两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直.则（   ）

    图 3-6-12
    A.甲先落地           B.乙先落地            C.二者同时落地           D.无法确定

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题




    存在匀强磁场．磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B．P、M间所接阻值为R的
    电阻．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效电
    阻为r．现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离s时，达到
    最大速度．若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g．
    求：
    (1)金属杆ab运动的最大速度；
    (2)金属秆ab运动的加速度为gsin时，电阻R上的电功率；
    (3)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中，克服安培力所做的功

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    某电子以固定的正电荷为圆心在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电子所受电场力恰好是磁场对它作用力的3倍．若电子电量为e，质量为m，磁感应强度为B．那么，电子运动的角速度可能是    （   ）

    A．4Be/m          B．3Be/m          C．2Be/m          D．Be/m

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图9甲所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面（纸面）向里，具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内，线框的ab边与y轴重合.令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I（取逆时针的电流方向为正）随时间t的变化图线I-t图可能是图9乙中的(　　)

    甲

    乙
    图9

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （10分）如图，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。当导体棒上升h=3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数一直为7V、1A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，求：
    （1）棒能达到的稳定速度；
    （2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。

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