题目内容

如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，AB间距离为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为、长为L的导体棒MN放在导轨上。甲、乙两根相同的绝缘轻质弹簧一端均与导体棒中点固定连接，另一端均被固定，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触，导轨与导体棒的电阻均忽略不计。初始时刻，两弹簧恰好处于自然长度，导体棒具有水平向左的初速度，经过一段时间，导体棒第一次运动至最右端，这一过程中AB间电阻上产生的焦耳热为Q，则
A．导体棒做简谐运动
B．初始时刻导体棒受到安培力大小为
C．当导体棒再次回到初始位置时，AB间电阻R的功率为
D．当导体棒第一次到达最右端时，甲弹簧具有的弹性势能为
D
在导体棒运动的过程中有一部分机械能转化为电能，总机械能越来越少，所以为阻尼振动。初始位置F安=BIL   I=   所以F安=
再次回到初始位置时的速度V<V0 因此功率P<
第一次到达最右端时由能量守恒得mv=2Ep+2Q    所以Ep=mv—Q
练习册系列答案
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如图14甲所示，光滑的平行水平金属导轨、相距，
在点和点间连接一个阻值为的电阻，在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为的匀强磁场，磁感应强度为。一质量为、电阻为、长度也刚好为的导体棒垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距。现用一个水平向右的力拉棒，使它由静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，随与初始位置的距离变化的情况如图14乙，已知。求：

（1）棒离开磁场右边界时的速度；
（2）棒通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能；
（3）满足什么条件时，棒进入磁场后一直做匀速运动。
如图所示，a、b、c三点的坐标分别为a（40，0，0）、b（0，30，0）、c（0，0，40），用每厘米长度电阻为0.1的导线依次连接abcOa点，形成闭合回路。该空间存在一个沿x轴正方向的匀强磁场，其磁感应强度大小随时间变化的关系式为B=（0.7+0.6t）T，则回路中的感应电流方向为________（选填“abcOa”或“aOcba”）；大小为________A。
如图，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距d = 0.5m，导轨一端接有R = 4.0Ω的电阻。有一质量m = 0.1kg、电阻r = 1.0Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B = 0.2T。现用水平力垂直拉动金属棒ab，使它以v = 10m/s的速度向右做匀速运动。设导轨足够长。
（1）求金属棒ab两端的电压；
（2）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻R产生的热量。
如图所示，有两根和水平方向成a角的光滑平行金属轨道，上端接　有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道的匀强磁场，磁感强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长　的时间后，金属杆的速度会趋于一个最大速度vm，则：(     )[
A．如果B增大，vm变大，B．如果R变大，vm变小，
C．如果a变大，vm变大，D．如果m变小，vm变大。
电磁感应现象揭示了电与磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。以下电器中，哪些利用了电磁感应原理（   ）
A．变压器B．发电机C．电磁灶D．电磁继电器
如图8所示，有一回路竖直放在匀强磁场中，磁场方向垂直于该回路所在平面，其中导线AC可以自由地沿相当长的竖直导轨滑动而不会分离，设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开始下落后（不计空气阻力），下面说法中正确的是（   ）
A．导线下落过程中系统的机械能守恒
B．导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量。
C．导线加速下落过程中，导线减少的重力势能一部分转化为导线的动能，另一部分转化为回路的电能
D．导线下落达到稳定速度后再下落的过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路的电能
位于绝缘水平面上的宽度为L=1m的U形金属导轨，左端串接一电阻R=7.5Ω，金属导轨在外力控制下始终以速度v1=2m/s向右匀速运动，导轨电阻不计。如图所示，虚线PQ右侧区域有重直水平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T。由于导轨足够长，电阻R始终未进入磁场区域。一质量为m=0.1kg，电阻r=0.5Ω，长度也是L的金属棒，自PQ处以水平向右的初速度v2=4m/s滑上金属导轨，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.2，且运动过程中始终与导轨垂直接触。金属棒滑上导轨后，经t=0.2s，速度恰好与导轨速度相同，此过程中因摩擦产生热量Q=0.08J。之后，金属棒继续运动，当其速度刚好稳定时，金属棒的总位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s2，求：
  （1）金属棒最终稳定时速度的大小；
  （2）当金属棒速度v=3.2m/s时加速度的大小；
  （3）自金属棒滑上导轨至刚好稳定时整个电路中消耗的电能。
（8分）某地地磁场的磁感应强度方向斜向下指向地面，与竖直方向成60°角，大小为5 ×10-5T。一灵敏电压表通过导线连接在当地入海河段的两岩的接线柱上，接线柱与水接触良好。已知该河段的两岸南北正对，河宽200m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体、电阻极小）流过。设落潮时，海水自正西向正东流，流速为4m/s。
（1）该河段的南岸和北岸，那边电势高？
（2）灵敏电压表的示数是多少？

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