题目内容

两条光滑平行金属导轨间距d=1.0m，导轨两端分别接有R1=10Ω，R2=10Ω的电阻，磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外，如图所示，导轨上有一根电阻可以忽略的导体杆MN，当MN杆以v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑动时，
（1）MN杆产生的感应电动势大小为多少？
（2）MN杆所受的安培力的大小为多少？
（3）通过电阻R1产生的发热功率为多少？
（1）10V（2）4N（3）10W
（1）MN杆产生的感应电动势大小为：
                                  （3分）
（2）Ω                                   （1分）
A                                          （1分）
MN杆所受的安培力大小为：          （1分）
（3）通过R1的电流为I1=I/2=1A，                              （2分）
则通过R1产生的发热功率为
                                   （2分）
练习册系列答案
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(17分)如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻．区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s.一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大．(已知：l＝1 m，m＝1 kg，R＝0.3 Ω，r＝0.2 Ω，s＝1 m)

(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；
(2)求磁感应强度B的大小；
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0－x，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？
(4)若在棒未出磁场区域时撤出外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线．
如图所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场，求：①拉力F大小；②拉力的功率P；③拉力做的功W；④线圈中产生的电热Q；⑤通过线圈某一截面的电荷量q。
足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置，在其左端连接为θ=370的光滑金属导轨ge、hc，导轨相距均为=1m,在水平导轨和倾斜导轨上，各放一根与导轨垂直的金属杆，金属杆与导轨接触良好。金属杆a、b质量均为=0.1kg，电阻Ra=2Ω、Rb=3Ω，其余电阻不计。在水平导轨和斜面导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场B1、B2，且B1=B2=0.5T。已知t=0时起，杆a在外力F1作用下由静止开始水平向右运动，杆在水平向右的F2作用下始终保持静止状态，且F2="0.75+0.2t" (N)。（g取10m/s2）

（1）通过计算判断杆a的运动情况；
（2）从t=0时刻起，求1s内通过杆b的电量；
（3）若t=0时刻起，2s内作用在a棒上外力做功为 3.2J，则这段时间内b棒上产生的热量为多少？
如图所示，线圈由位置A开始自由下落，如果在运动中受到的磁场力总小于重力，则它通过A、B、C、D四个位置时(B、D位置恰使线圈面积有一半在磁场中)，加速度的关系正确的为(    )

A．aA>aB>aC>aD     B．aA＝aC>aB＝aD
C．aA＝aC>aD>aB   D．aA＝aC>aB>aD
如下图所示，某矩形线圈长为L、宽为d、匝数为n、总质量为M，其电阻为R，线圈所在磁场的磁感应强度为B，最初时刻线圈的上边缘与有界磁场上边缘重合，若将线圈从磁场中以速度v匀速向上拉出，则：
小题1:流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少？
小题2:外力至少对线圈做多少功？
两根水平平行光滑金属导轨上放置两根与导轨接触良好的金属杆，两金属杆质量相同，滑动过程中与导轨保持垂直。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，如图所示。给金属杆A向右一瞬时冲量使它获得初动量P0，在金属杆A沿水平导轨向右运动的过程中，其动量大小P随时间变化的图像正确的是(　       　)
如图，水平桌面上固定的矩形裸导线框abcd的长边长度为2L，短边的长度为L，在两短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计。导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一质量为m、电阻也为R的光滑导体棒MN与短边平行且与长边接触良好。开始时导体棒静止于x=0处，从t=0时刻起，导体棒MN在沿x轴正方向的一拉力作用下，从x=0处以加速度a匀加速运动到x=2L处。则导体棒MN从x=0处运动到x=2L处的过程中通过导体棒的电量为          ，拉力F关于x（x﹤2L）的表达式为F=            。
两根相距为L=1m的足够长的金属导轨如图所示放置，一组导轨水平，另一组平行导轨与水平面成37°角，拐角处连接一阻值为R=1Ω的电阻。质量均为m=1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5，导轨电阻不计，两杆的电阻均为R=1Ω。整个装置处于磁感应强度大小为B=1T，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，静止的cd杆所受摩擦力为最大静摩擦力，方向沿斜面向下。求此拉力的功率。（重力加速度g=10m/s2. 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

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