题目内容

如图所示，导体框架内有一匀强磁场垂直穿过，磁感应强度B=0.3T，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，可动导体棒AB长为L=0.8m，每米长的电阻为r0=1.0Ω/m，导体框的电阻不计，导体框架间距离为d = 0.5m，当AB以v0=10m/s的速度向右匀速移动时，求：

（1）电阻R1中通过的电流强度的大小和方向；
（2）维持导体棒AB匀速运动所需要加的外力的大小；
（3）外力的功率大小；
（4）导体棒AB两端的电势差
(1)0.1A 方向向下 (2)0.09N (3)0.9W  (4)2.1V
（1）（1分） （1分）

（1分） 通过电阻R1的电流方向向下（1分）
（2）（2分）
（3）（2分）
（4）（2分）
练习册系列答案
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如图12-73所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距L，导轨平面与水平面间夹角为θ，上端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度为B.有一质量为m、电阻为2R的金属棒MN与导轨垂直，以某一初速沿导轨向上运动，金属棒和导轨接触良好，上升的最大高度为h，在此过程中阻值为R 的电阻上产生的焦耳热为Q.求：在金属棒运动过程中整个回路的最大热功率.

图12-73
有一足够长的平行金属导轨，电阻不计，导轨光滑，间距l＝2m，导轨沿与水平方向成θ＝度倾斜放置，在底部连接有一个阻值为R＝3Ω的电阻．现将一个长为2m，质量m＝0.2kg，电阻r＝2Ω的金属棒自轨道顶部沿轨道自由滑下，经过一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中，如图所示．磁场上部有边界，下部无边界，磁感强度B＝0.5T．金属棒进入磁场后又运动了＝30m后开始做匀速直线运动，在做匀速直线运动之前这段时间内，电阻R上产生了Q＝36J的热量，取g＝10m/．求：

(1)金属棒进入磁场后速度v＝15m/s时的加速度a的大小及方向
(2)磁场的上部边界距导轨顶部的距离s．
 
如图所示，abcd是由粗裸铜导线连接两个定值电阻组成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ef与ab及cd边垂直，并接触良好，空间存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向竖直向下，已知电阻=3R，其它部分的电阻都可忽略不计，ab及cd边相距为L．给ef棒施加一个跟棒垂直的恒力F，

(1)ef棒做匀速运动时的速度是多大？
(2)当ef棒做匀速运动时，电阻消耗的电功率多大？
如下图，平行光滑金属导轨相距L＝0.7m，倾角θ＝处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T，一质量为0.2kg的金属棒，垂直放在轨道上，且接触良好，已知电阻R＝3Ω，其余部分电阻不计，现将金属棒由静止释放，求金属棒在轨道上下滑的最大速度(轨道足够长)．
用均匀的金属丝绕成的长方形线框ABCD，AB=CD=30厘米，AC=CD=10厘米，线框可以绕AB、CD边上的O、O′轴以角速度ω=200弧度/秒匀速转动，并且使线框的一部分处在大小为1特的有界匀强磁场中，O、O′恰在磁场边界上，AO=CO′=20厘米，初始时，线框的1/3处于磁场中且其平面垂直于磁场，如图，以O点电势高于O′点时为正，在U-t坐标系中作出OO′间电压随时间变化的关系图(两个周期)，并注明必要的坐标值及其计算过程.

 
有界匀强磁场区域如图甲所示，质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L，线圈一半在磁场内，一半在磁场外，磁感强度为B0. t0 = 0时刻磁场开始均匀减小，线圈中产生感应电流，在磁场力作用下运动，v-t图象如图乙所示，图中斜向虚线为O点速度图线的切线，数据由图中给出，不考虚重力影响，求：
(1)磁场磁感应强度的变化率；
(2) t2时刻回路电功率．
N匝矩形线圈abcd，长L1，宽L2，总电阻为r．线圈通过滑环M，N及电刷P，Q与阻值为R的电阻及电流表组成闭合电路．线圈处在磁感强度为B的匀强磁场中，转轴OO'通过ad边和bc边的中点并与磁场方向垂直．线圈以角速度ω匀速转动，求：

(1)．线圈转到图示位置时，ab边产生的感应电动势E1．
(2)．线圈转动过程中，电流表的示数．
 
如图所示，U形金属框架MNQP放置在水平桌面上，MN与PQ的间距为0.3m，一根质量为57.6g的金属杆AC放置在框架上，且AQ=CN=0.6m，杆与框架的最大静摩擦力为0.288N，它与框架围成的回路总电阻为0.3Ω，有一与导轨平面垂直、磁感强度=3.25T的匀强磁场穿过导轨平面，若此磁场以0.4T/s的变化率均匀变化，经过多少时间才能使AC运动?

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