如图所示.导体棒AB可以沿光滑且足够长的竖直导轨滑动.水平匀强磁场垂直导轨平面.导体棒与竖直导轨接触良好.除电阻R外.其它电阻均忽略不计.在AB棒由静止下落的过程中.下列说法正确的是 A．由于AB棒下落时.重力和安培力做功.所以机械能不守恒B．AB棒速度稳定以前.减少的重力势能全部转化为R的内能C．AB棒速度稳定以后.减少的重力势能全部转题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，导体棒AB可以沿光滑且足够长的竖直导轨滑动，水平匀强磁场垂直导轨平面，导体棒与竖直导轨接触良好，除电阻R外，其它电阻均忽略不计、在AB棒由静止下落的过程中，下列说法正确的是（）

A．由于AB棒下落时，重力和安培力做功，所以机械能不守恒

B．AB棒速度稳定以前，减少的重力势能全部转化为R的内能

C．AB棒速度稳定以后，减少的重力势能全部转化为R的内能

D．AB棒速度稳定以后，合力做功为零，电阻R不再发热

试题分析：AB棒下落过程，除自身重力外还有别的力即安培力做功所以机械能不守恒，选项A对。初始，速度比较小，产生的感应电动势

和安培力

都小于重力，但是安培力逐渐增大，所以是加速度逐渐减小的加速运动，整个过程当中，安培力做功等于电路消耗的电能。此阶段，克服安培力做功，同时动能增大，所以减少的重力势能一部分转化为动能一部分转化为电阻的内能，选项B错。当安培力等于重力时，加速度0，速度不再增大，安培力一直等于重力不变，物体开始匀速直线运动，此阶段，动能不变，减速的重力势能全部转化为电阻的内能，选项C对。由于仍然有切割磁感线有感应电动势和感应电流，所以电阻依然发热选项D错。

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如图所示，在竖直平面内一足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L1=0.4m，放置在磁感应强度为B1=5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向里，一质量为m=0.8kg的金属棒ab，垂直于MN、PQ紧贴在导轨上并与导轨接触良好，其接入在导轨间的电阻r=1Ω。金属导轨上端连接右侧的电路。R1=1.0Ω，R2=1.5Ω。R2两端通过细导线连接质量M=0.12kg的正方形金属框cdef，正方形边长L2=0.2m，每条边的电阻r0=1.0Ω，金属框处在一方向垂直纸面向里的磁感应强度B2=3T的匀强磁场中。现将金属棒由静止释放，不计其他电阻及摩擦，g取10m/s2。

（1）将K断开，求棒下滑过程中达到的最大速率vm以及速率达到0.5vm时棒的加速度大小；
（2）将开关K闭合后，从棒释放到细导线刚好没有拉力的过程中，棒上产生的电热为2J，求此过程棒下滑的h。（结果保留两位有效数字）

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（12分）如图所示，两根质量均为m、电阻均为R、长度均为l的导体棒a、b，用两条等长的、质量和电阻均可忽略的、不可伸长的柔软长直导线连接后，b放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上，a靠在桌子的光滑绝缘侧面上；两根导体棒均与桌子边缘平行。整个空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B。开始时两棒静止，自由释放后开始运动，导体棒a在落地前就已匀速运动，此时导体棒b仍未离开桌面。已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦。

（1）试求导体棒匀速运动时的速度大小。
（2）从自由释放到刚匀速运动的过程中，若通过导体棒横截面的电荷量为q，求该过程中系统产生的焦耳热。

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在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆PQ在宽为l的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，若PQ的电阻为R/3；则P、Q之间的电压及通过电阻R的感应电流方向为（）

A．Blv，a→b B．3Blv/4，a→b
C．Blv/4，a→b D．Blv，b→a

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如图所示，半径为 r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置，导轨端口所在平面刚好水平。在轨道左上方端口M、N 间接有阻值为R 的小电珠，整个轨道处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，两导轨间距为L，现有一质量为 m，电阻也是R 的金属棒ab 从MN 处由静止释放，经一定时间到达导轨最低点

，此时速度为 v 。

（1）求金属棒 ab 到达

时，受到的安培力的大小和方向。
（2）求金属棒 ab 从MN 到

的过程中，小电珠上产生的热量。

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（12分）．如图所示，水平面上有一个动力小车，在动力小车上竖直固定着一个长度L₁、宽度L₂的矩形线圈，线圈匝线为n，总电阻为R，小车和线圈的总质量为m，小车运动过程所受摩擦力为f。小车最初静止，线圈的右边刚好与宽为d（d﹥L₁）的有界磁场的左边界重合。磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为B。现控制动力小车牵引力的功率，让它以恒定加速度a进入磁场，线圈全部进入磁场后，开始做匀速直线运动，直至完全离开磁场，整个过程中，牵引力的总功为W。

（1）求线圈进入磁场过程中，感应电流的最大值和通过导线横截面的电量。
（2）求线圈进入磁场过程中，线圈中产生的焦耳热。
（3）写出整个过程中，牵引力的功率随时间变化的关系式。

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

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