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    如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30°角，两导轨的间距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的电阻。质量m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上，与轨道垂直，电阻r=0.25Ω。整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。t=0时刻，对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使之由静止开始沿斜面向上运动，运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计，g取10m/s2，求：   
    （1）4.0s末金属棒ab瞬时速度的大小；
    （2）4.0s末力F的瞬时功率。
    （1）由图乙可得：t=4.0s时，I=0.8A。
    根据              

    （2）由和感应电流与时间的线性关系可知，金属棒做初速度为零的匀加速直线运动。
    由运动规律      
    解得4.0s内金属棒的加速度大小a =0.5m/s2
    对金属棒进行受力分析，根据牛顿第二定律得：
          
    又           
    解得F="0.95N"
    根据  解得     P="1.9W "
    略
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （8分）相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置．上端连接一阻值为R的电阻，其他电阻不计。整个装置处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直导轨放在导轨上，如图所示。由静止释放导体棒ab，求：

    （1）导体棒ab可达的最大速度vm；
    （2）导体棒ab的速度为v=vm/3时的加速度a；
    （3）回路产生的最大电功率Pm。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量1kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0＝2m/s进入匀强磁场时开始计时t＝0，此时线框中感应电动势0.8V，在t＝3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场。此过程中v-t图象如图（b）所示，那么恒力F的大小为_______ N，线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为________ m/s。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (11分)如图11所示，两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨ab、cd置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离L=0.6m。电阻R=2Ω，金属杆MN阻值r=1Ω，当用外力F拉着金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动，速度v=10m/s，产生的感应电动势为3V。求：
    （1）磁场的磁感应强度B为多少？
    （2）导体杆MN所受的拉力多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    竖直放置的平行金属导轨AB、CD上端接有电阻R，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，如图所示。一质量为m的金属杆ab横跨在平行导轨上，且ab与导轨接触良好。若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升，在不计金属杆ab与导轨电阻，不计摩擦的情况下，则

    A．拉力F所做的功等于电阻R上产生的热
    B．拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热
    C．拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热及杆ab重力势能增加量的和
    D．拉力F所做的功等于电阻R上产生的热及杆ab重力势能增加量和安培力做功的和

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示为电磁流量计原理示意图,在非磁性材料做成的圆形管道上加一个磁感应强度为B的匀强磁场,已知管中有导电液体流过时,管壁上a、b两点间的电势分别为且，管道直径为D，电流方向向左，则（  ）

    A.管内自由电荷运动运动方向向左，且为正离子
    B.管内自由电荷运动运动方向向右，且为负离子
    C.液体流量
    Q.液体流量

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，相距为L的足够长光滑平行金属导轨水平放置，处于磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中。导轨一端连接一阻值为R的电阻，导轨本身的电阻不计，一质量为m，电阻为r的金属棒ab横跨在导轨上，如图所示。现对金属棒施一恒力F，使其从静止开始运动。求：

    （1）运动中金属棒的最大速度为多大？
    （2）金属棒的速度为最大速度的四分之一时,
    ①求ab金属棒的加速度
    ②求安培力对ab金属棒做功的功率

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图14甲所示，足够长的金属导轨MN和PQ与一阻值为R的电阻相连，平行  
    地放在水平桌面上，质量为m的金属杆ab可以无摩擦地沿导轨运动.导轨与ab杆的电
    阻不计，导轨宽度为L.磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面.现给金属杆
    ab一个初速度v0，使ab杆向右滑行.回答下列问题：

    图14
    (1)简述金属杆ab的运动状态，并在图乙中大致作出金属杆的v－t图象；
    (2)求出回路的最大电流值Im并指出金属杆中电流流向；
    (3)当滑行过程中金属杆ab的速度变为v时，求杆ab的加速度a；
    (4)电阻R上产生的最大热量Qm.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示存在范围足够大的磁场区，虚线OO′为磁场边界，左侧为竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B1，右侧为竖直向上的磁感应强度为B2的匀强磁场区，B1＝B2＝B.有一质量为m且足够长的U形金属框架MNPQ平放在光滑的水平面上，框架跨过两磁场区，磁场边界OO′与框架的两平行导轨MN、PQ垂直，两导轨相距L，一质量也为m的金属棒垂直放置在右侧磁场区光滑的水平导轨上，并用一不可伸长的绳子拉住，绳子能承受的最大拉力是F0，超过F0绳子会自动断裂，已知棒的电阻是R，导轨电阻不计，t＝0时刻对U形金属框架施加水平向左的拉力F让其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．
    (1) 求在绳未断前U形金属框架做匀加速运动t时刻水平拉力F的大小；绳子断开后瞬间棒的加速度．
    (2) 若在绳子断开的时刻立即撤去拉力F，框架和导体棒将怎样运动，求出它们的最终状态的速度．
    (3) 在(2)的情景下，求出撤去拉力F后棒上产生的电热和通过导体棒的电量．

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