题目内容

如图所示，平行金属导轨光滑并且固定在水平面上，导轨一端连接电阻R，其它电阻不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场，磁感应强度为B，当一质量为m的金属棒ab在水平恒力F作用下由静止向右滑动（　　）
A．棒从静止到最大速度过程中，棒的加速度不断增大
B．棒从静止到最大速度过程中，棒克服安培力所做的功等于棒的动能的增加量和电路中产生的内能
C．棒ab作匀速运动阶段，外力F做的功等于电路中产生的内能
D．无论棒ab做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的内能

A、金属棒所受的安培力F安=
B2L2v
R
，则a=
F-F安
m
，则知金属棒的速度增大时，安培力增大，则加速度减小．故A错误．
B、D、根据能量转化和守恒定律，可知无论棒ab做何运动，克服安培力做的功等于电路中产生的内能．棒从静止到最大速度过程中，外力F做的功等于棒的动能的增加量和电路中产生的内能之和，故B错误，D正确．
C、当ab棒匀速运动时，外力做的功全部转化为电路中的电能，则外力F做的功等于电路中产生的内能．故C正确．
故选：CD．
练习册系列答案
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如图所示装置中，cd杆原来静止．当ab杆做如下那些运动时，cd杆将向右移动（　　）
A．向右匀速运动B．向右加速运动
C．向左加速运动D．向右减速运动
如图所示，三条平行虚线位于纸面内，中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向．菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直，磁场宽度与对角线AC长均为正现使线框沿AC方向匀速穿过一磁场，以逆时针方向为感应电流的正方向，则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中，线框中电流i随时间t的变化关系，以下可能正确的是（　　）
A．B．C．D．
如图所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方不远处下落穿过磁场的过程中（　　）
A．进入磁场时加速度小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于g
B．进入磁场时加速度大于g，离开时小于g
C．进入磁场和离开磁场，加速度都大于g
D．进入磁场和离开磁场，加速度都小于g
如图所示，光滑的金属导轨置于水平面内，匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁场区域足够大．导线ab、cd平行放置在导轨上，且都能自由滑动．当导线ab在拉力F作用下向左运动时，下列判断错误的是（　　）
A．导线cd也向左运动
B．导线cd内有电流，方向为c→d
C．磁场对ab的作用力方向向右
D．磁场对ab和cd的作用力方向相同
如图所示，MN、GH为足够长平行金属导轨（忽略导轨的电阻），两个相同的金属棒AB、CD垂直放在两导轨上．整个装置在同一水平面内．匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下，若给CD棒一个水平向右的速度，同时给CD棒施加水平向右的外力F，使CD棒保持匀速直线运动状态，AB棒也随之运动，两棒与导轨间的滑动摩擦力f不变，则（　　）
A．AB棒做变加速运动，直到两棒的速度相等
B．AB棒中的电流逐渐减小到某一不为零的稳定值，方向由A到B
C．力F先减小，最终保恒定不变
D．力F的瞬时功率始终大于摩擦力的瞬时功率
如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长．从置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则（　　）
A．Q1＞Q2q1=q2B．Q1＞Q2q1＞q2
C．Q1=Q2q1=q2D．Q1=Q2q1＞q2
一根通有恒定电流I，被弯成张角为2θ的“V”字型的非常长的导线．物理学家安培的认为，点P的磁感应强度B正比于tan
θ
2
．对于同样的情况，物理学家毕奥和萨伐尔却认为可能正比于θ．
（1）分析哪个公式正确？
（2）求公式中比例系数（无限长直导线B=
k0T
r
，k0为已知，r为该点与长直导线的距离）．
（3）求P1点的磁感应强度B的大小．
如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5m，左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接；在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2m，CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t变化；在t＝0s时，一阻值为2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动，当金属棒从AB位置运动到EF位置的全过程中，小灯泡的亮度都没有变化。求：⑴通过小灯泡的电流强度；⑵恒力F的大小；⑶金属棒的质量。

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