如图所示.两条足够长的平行金属导轨相距L.与水平面的夹角为θ.整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场.磁感应强度大小均为B.虚线上方轨道光滑且磁场方向向上.虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下.当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中.导体棒MN一直静止在导轨上.若两导体棒质量均为m.电阻均为R.导轨电阻不计.重力加速度为g.在此过� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距L，与水平面的夹角为θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，虚线上方轨道光滑且磁场方向向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下。当导体棒EF以初速度v₀沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒MN一直静止在导轨上。若两导体棒质量均为m、电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q，

求：
（1）导体棒MN受到的最大摩擦力；
（2）导体棒EF上升的最大高度.

(1)

（2）

试题分析：(1)根据右手定则EF向上切割磁感线产生电流方向为E到F，由左手定则知MN受安培力F沿导轨向下，当EF刚上滑时，MN受安培力最大，摩擦力也最大，受力分析如图所示，

对导体棒EF切割磁感线知：
E=BLv₀ ①
由闭合电路欧姆定律知：
I=

②
对导体棒MN，由平衡条件得：
mgsinθ+F=F_f ③
由①②③得导体棒MN受最大摩擦力F_f=

（2）导体棒EF上升过程中，根据能量守恒定律知：

解得导体棒EF能上升的最大高度h=

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

（16分）如图2所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为

，导轨平面与水平面夹角

，导轨上端跨接一定值电阻

，导轨电阻不计,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为

的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持接触良好，金属棒的质量为

、电阻为

，重力加速度为

，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为

时，速度达到最大值

，求：

（1）金属棒开始运动时的加速度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）金属棒沿导轨下滑距离为

的过程中，电阻

上产生的电热？

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

（18分）如图所示，两根与水平面成θ＝30°角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1m，导轨底端接有阻值为0.5W的电阻R，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1T。现有一质量为m＝0.2 kg、电阻为0.5W的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M＝0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。（取重力加速度g=10m/s²）求：

（1）金属棒匀速运动时的速度；
（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；
（3）若保持某一大小的磁感应强度B₁不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B₁；
改变磁感应强度的大小为B₂，B₂＝2B₁，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。

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科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如图所示，有界匀强磁场区域的半径为r，磁场方向与导线环所在平面垂直，导线环半径也为r, 沿两圆的圆心连线方向从左侧开始匀速穿过磁场区域，在此过程中．关于导线环中的感应电流i随时间t的变化关系，下列图象中（以逆时针方向的电流为正）最符合实际的是（）

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科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与线框所在的平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感线应强度B随时间t变化规律如图所示，若规定逆时针方向为感应电流的正方向，则下列各图正确的是

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科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是 ( )