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    如图所示，电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°，导轨间距l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T，方向垂直斜面向上．甲、乙金属杆质量均为m=0.02kg、电阻相同，甲金属杆处在磁场的上边界，乙金属杆距甲也为l，其中l=0.4m．同时无初速释放两金属杆，此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同．且乙金属杆进入磁场后恰能做匀速直线运动，（取g=10m/s2）
    （1）计算乙的电阻R．
    （2）以刚释放两杆时作为零时刻，写出从开始到甲金属杆离开磁场的过程中，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向．
    （3）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量Q=
    1
    30
    J，试求此过程中外力F对甲做的功．
    （1）甲乙加速度相同（5m/s2），当乙进入磁场时，甲刚出磁场；乙进入磁场时速度为：
    v=
    		2glsinθ
    =
    		2×10×0.4×sin30°
    m/s=2m/s
    乙在磁场中匀速运动，有：mgsinθ=F=
    B2l2v
    2R

    得：R=
    B2l2v
    2mgsinθ
    =
    0．22×0．42×2
    2×0.02×10×
    1
    2
    Ω=0.064Ω
    （2）甲在磁场中运动时，有：v=at=5t
    根据牛顿第二定律得：
    F+mgsin30°-FA=ma
    由于 a=gsin30°
    外力F始终等于安培力，得：F=FA=IlB=
    Blv
    2R
    lB=0.25t
    F的方向沿导轨向下．
    （3）乙进入磁场前，甲乙发出相同热量，设为Q1，此过程中甲一直在磁场中，外力F始终等于安培力，则有：WF=W安=2Q1，
    乙在磁场中运动发出热量Q2，利用动能定理有：mglsinθ-2Q2=0
    得：Q2=0.02J
    甲乙发出相同热量，有：Q1=
    Q-Q2
    2
    =
    1
    75
    =0.0133J
    由于甲出磁场以后，外力F为零．
    得：WF=2Q1=
    2
    75
    =0.0266J
    答：（1）乙的电阻R为0.064Ω．
    （2）从开始到甲金属杆离开磁场的过程中，外力F随时间t的变化关系为F=0.25t，F的方向沿导轨向下．
    （3）此过程中外力F对甲做的功为0.0266J．
    练习册系列答案
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    （1）cd棒中电流强度的大小
    （2）ab棒的速度大小．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

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    （1）导体ab两端的电压；
    （2）导体ab的速度大小和方向．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    图中的匀强磁场磁感应强度B=0.5T，让长为0.2m的导体AB在金属导轨上，以5m/s的速度向左做匀速运动，设导轨两侧所接电阻R1=4Ω，R2=1Ω，本身电阻为1Ω，AB与导轨接触良好．求：
    （1）导体AB中的电流大小
    （2）全电路中消耗的电功率．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，等腰三角形内以底边中线为界，左右两边分布有垂直纸面向外和垂直纸面向里的等强度匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L．纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于图中所示位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-位移（I-x）关系的是（　　）
    A．B．
    C．D．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，在水平地面上，有一竖直放置的正方形金属线框abcd，边长为L，紧挨着有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向内，磁场边界宽也为L．线框先以c点为转轴，以恒定角速度顺时针转动，当b点落地后，再以b点为转轴，以相同的角速度顺时针转动，在线框通过磁场的过程中，线框中的电流随时间变化的关系图象是（　　）
    A．B．
    C．D．

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    如图所示，金属轨导MN和PQ平行，它们相距0.6m，匀强磁场B=1T，ab棒刚好搭在导轨上，当ab棒以速度V向右匀速滑动时，伏特表上的示数为3V，求：金属棒运动的速度？

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    A．W1＞W2，q1=q2B．W1=W2，q1＞q2
    C．W1＜W2，q1＜q2D．W1＞W2，q1＞q

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    A．流过电流表的电流由F指向E
    B．流过电流表的电流先增大再减小
    C．流过电流表的电流先减小再增大
    D．流过电流表的电流先增大再减小，然后再增大、再减小

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