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    如图所示，在倾角为300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ab和cd的质量分别为m1=0.1kg，m2=0.2kg，电阻分别为r1＝0.8W，r2＝1.2W，导轨电阻不计．当用沿斜面向上的恒力F拉动金属棒ab匀速向上运动时．金属棒cd恰在斜面上保持静止。(g取10m/s2) 求：
    （1）金属棒ab两端的电势差为多大？
    （2）F力的功率？
    （3）2秒内电路里产生的焦耳热？
    （1）6V
    （2）75W
    （3）100J
    以导体棒cd为研究对象，受力分析如图所示：

    根据平衡条件有
    m2sin30°=ILB
    所以有I=5A
    而ab两端的电压等于cd所分得的电压，则有
    U=IRcd=6V
    同理ab上所分得的电压为
    U内=IRab=4V
    所以感应电动势为E=10V
    同理以ab为研究对象可得
    m1gsin30°+ILB=F
    代入数据得    F=1.5N
    又因为   E=BLv，所以v=50m/s
    P=Fv=75W
    根据焦耳定律有
    Q="EI=100J         "
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （19分）如图所示，正方形导线框abcd的质量为m、边长为l，导线框的总电阻为R。导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd边保持水平。磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面水平距离为l。已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。重力加速度为g。
    （1）求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小。
    （2）请证明：导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率。
    （3）求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    两条平行金属导轨置于水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨平面与磁场垂直，轨距为l，左端连接一电阻R，如图16-7-9所示.长为2l的导体棒ab与导轨垂直，a端与下面的导轨接触.现将导体棒ab以a端为轴沿导轨平面向右转过90°角，在此过程中棒与导轨保持良好接触.求通过R的电荷量.

    图16-7-9

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图 3-6-15 所示，质量为 m、边长为 l 的正方形线框，在竖直平面内从有界的匀强磁场上方由静止自由下落.线框电阻为 R，匀强磁场的宽度为 H（l<H)，磁感应强度为 B.线框下落过程中 ab 边始终与磁场边界平行且水平.已知 ab 边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都作减速运动，加速度大小都是g.求：

    图3-6-15
    （1）ab 边刚进入磁场与 ab 边刚出磁场时的速度；
    （2）线框进入磁场的过程中产生的热量；
    （3）cd 边刚进入磁场时线框的速度.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题



    如图所示，正方形线框边长L，质量M，电阻R，从高H处自由下落，当线框的下边进入高h =" L" 的有界匀强磁场时，恰好匀速下降，设线框面总与磁场垂直，求
    （1）    磁感应强度B 
    （2）    线框经过磁场过程中所产生热Q
    （3）    线框穿过该区域共需时间T

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图12.3-示，两个电阻器的阻值分别为R和2R，其余电阻不计，电容器的电容量为C，匀强磁场的磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里，金属棒ab、cd的长度均为l.当棒ab以速度v向左切割磁感线运动，金属棒cd以速度2v向右切割磁感线运动时，电容C的电量为多大?哪一个极板带正电?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图12－14所示，不计电阻的U形导轨水平放置，导轨宽，左端连接阻值为0.4W的电阻R，在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1W的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m＝2.4g的重物，图中，开始重物与水平地面接触并处于静止，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感强度，并且的规律在增大，不计摩擦阻力，求至少经过多长时间才能将重物吊起？（）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，两水平放置的、足够长的、平行的光滑金属轨道，其间距为L，电阻不计，轨道间为磁感强度B，方向竖直向上的匀强磁场，静置于轨道上的裸金属杆ab、cd的质量与电阻分别为．现使ab杆以初动能Ek沿轨道向左运动直到后来ab杆、cd杆再达到平衡．求CD杆上产生的热量是多少?(其它能量损耗不计)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图, 金属棒a自h 高处从静止开始沿光滑的弧形轨道下骨，进入光滑水平导轨后，在自上而下的匀强磁场B中运动．在水平导轨上原来放着静止的另一根金属棒b，已知两棒的质量关系．

    (1)画出a棒刚进入磁场的瞬间的两棒受力图，并求出两棒加速度大小之比．
    (2)如果两棒始终没有相碰，求两棒的最终速度(设它们都没有离开磁场),并求出整个过程中两棒和两导轨组成的回路中消耗的电能．

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