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    如图所示，在倾角为30°的绝缘斜面上，固定两条无限长的平行光滑金属导轨，匀强磁场B垂直于斜面向上，磁感应强度B=0.4T，导轨间距L=0.5m，两根金属棒ab、cd与导轨垂直地放在导轨上，金属棒质量mab=0.1kg，mcd=0.2kg，每根金属棒的电阻均为r＝0.2W，导轨电阻不计．当用沿斜面向上的拉力拉动金属棒ab匀速向上运动时．cd金属棒恰在斜面上保持静止。求：

    (1) 金属棒cd两端电势差Ucd；
    (2) 作用在金属棒ab上拉力的功率。(g取10m/s2)

    (1)-1V   (2)15W

    解析试题分析：(1)cd金属棒恰在斜面上保持静止,cd棒所受重力沿斜面的分力为和安培力平衡，则有：
    ,由右手定则可知电流方向为由d到c,所以
    所以
    (2)以ab和cd构成的整个系统为研究对象，由于二者均做匀速直线运动，所以整体的合外力为零.则作用在ab上的外力为
    金属棒ab向上匀速运动时，它切割磁感线产生的感应电动势为  
    所以cd棒受的安培力为
    因为cd不动，所以
    联立解得
    外力的功率为：
    考点：感应电动势，安培力，功率

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    （8分）如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径 ，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。A、B线圈中产生的感应电动势之比为             ，两线圈的感应电流之比为                   。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L，倾角为，轨道间接有电动势为E（内阻不计）的电源，现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab水平且与轨道垂直放置在轨道上，金属杆与轨道接触摩擦和电阻均不计，整个装置处在匀强磁场(磁场垂直于金属棒)中且ab杆静止在轨道上，求：

    （1）若磁场竖直向上，则磁感应强度B1是多少？
    （2）如果通电直导线对轨道无压力，则匀强磁场的磁感应强度的B2是多少？方向如何？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，M′MNN′为放置在粗糙绝缘水平面上的U型金属框架，MM′和NN′相互平行且足够长，间距l=0.40m，质量M=0.20kg。质量m=0.10kg的导体棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，导体棒与框架的摩擦忽略不计。整个装置处于竖直向下的匀磁场中，磁感应强度B=0.50T。t=0时，垂直于导体棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，导体棒ab从静止开始运动；当t=t1时，金属框架将要开始运动，此时导体棒的速度v1=6.0m/s；经过一段时间，当t=t2时，导体棒ab的速度v2=12.0m/s；金属框架的速度v3=0.5m/s。在运动过程中，导体棒ab始终与MM′和NN′垂直且接触良好。已知导体棒ab的电阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余电阻不计。设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求：

    （1）求动摩擦因数μ；
    （2）当t=t2时，求金属框架的加速度；
    （3）若在0~t1这段时间内，MN上产生的热量 Q=0.10J，求该过程中导体棒ab位移x的 大小。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （13分）如图所示，左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L，左导轨与水平面夹30°角，右导轨与水平面夹60°角，左右导轨上端用导线连接。导轨空间内存在匀强磁场，左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下，磁感应强度大小为B的磁场中。右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上，磁感应强度大小也为B的磁场中。质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上，已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为μ=，回路电阻恒为R，若同时无初速释放两导杆，发现cd沿右导轨下滑距离时，ab杆才开始运动。（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。

    （1）试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度
    （2）以上过程中，回路中共产生多少焦耳热？
    （3）cd棒的最终速度为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如下图1所示，水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平面向下，磁感应强度沿y轴方向没有变化，与横坐标x的关系如下图2所示，图线是双曲线（坐标轴是渐进线）；顶角θ=45°的光滑金属长导轨 MON固定在水平面内，ON与x轴重合，一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。已知t=0时，导体棒位于顶角O处；导体棒的质量为m=2kg；OM、ON接触处O点的接触电阻为R=0.5Ω，其余电阻不计；回路电动势E与时间t的关系如图3所示，图线是过原点的直线。求：

    （1）t=2s时流过导体棒的电流强度I2的大小；
    （2）1～2s时间内回路中流过的电量q的大小；
    （3）导体棒滑动过程中水平外力F（单位：N）与横坐标x（单位：m）的关系式。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如下图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R＝2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL＝4Ω的小灯泡L连接．在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长L＝2m，有一阻值r＝2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如下图乙所示．在t＝0到t＝4s内，金属棒PQ保持静止；在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，试求：

    ⑴通过小灯泡的电流；
    ⑵金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN，其电阻不计，间距d=0．5m，P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B0＝0．2T的匀强磁场中，两金属棒L1、L2平行地搁在导轨上，其电阻均为r＝0.1Ω，质量分别为M1=0．3kg和M2＝0．5kg。固定棒L1，使L2在水平恒力F=0．8N的作用下，由静止开始运动。试求：

    (1) 当电压表读数为U=0．2V时，棒L2的加速度为多大；
    (2)棒L2能达到的最大速度vm.

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n。原线圈接正弦交流电压U，输出端A、A1、A2、A3为理想的交流电流表，R为三个完全相同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表A读数为I。下列判断正确的是

    A．副线圈两端的电压为nU    
    B．通过副线圈的最大电流
    C．电流表A1的读数I1大于电流表A2的读数I2      
    D．电流表A3的读数I3=0

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