题目内容

如图所示，一水平放置的平行导体框架宽度L="0.5" m，接有电阻R="0.2" Ω，磁感应强度B="0.4" T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，仅有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab电阻不计，当ab以v="4" m/s的速度向右匀速滑动时。试求：

（1） 回路中感应电动势的大小
（2） 要维持ab向右匀速运动，作用在ab上的水平力大小
（3） 电阻R上产生的热功率
（1）E=0.8V  (2)  F=0.8N  (3)  P=3.2W

试题分析：（1）导体棒切割磁感线，则感应电动势
（2）产生的感应电流为，为了维持匀速运动，所以外力
（3）电阻R为纯电阻，所以
点评：此类题型考察了切割磁感线产生的感应电动势并结合电路知识求得电阻R消耗的功率
练习册系列答案
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如图甲所示，一个足够长的U形金属管导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽度为L="0.50" m.一根质量为m="0.50" kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好，abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节、竖直向上的匀强磁场中，ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为Fm="1.0" N，ab棒的电阻为R="0.10" Ω，其他各部分电阻均不计。开始时，磁感应强度B0="0.50" T。
(1)若从某时刻(t=0)开始，调节磁感应强度的大小,使其以="0.20" T/s的变化率均匀增加，求经过多长时间ab棒开始滑动.此时通过ab棒的电流大小和方向如何?
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始，给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它以a="4.0" m/s2的加速度匀加速运动，推导出此拉力FT的大小随时间t变化的函数表达式，并在图乙所示的坐标图上作出拉力FT随时间t变化的FT-t图线。
如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角θ，导轨间距，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直斜面向上。将甲乙两电阻阻值相同、质量均为m的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距.静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，使甲金属杆在运动过程中始终做沿导轨向下的匀加速直线运动，加速度大小.

(1)乙金属杆刚进入磁场时，发现乙金属杆作匀速运动，则甲乙的电阻R各为多少？
(2)）以刚释放时t =0，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向。
(3)乙金属杆在磁场中运动时，乙金属杆中的电功率多少？
(4)若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量Q，试求此过程中外力F对甲做的功。
如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处于垂直导轨平面磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E. 内阻为r的直流电源，电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m. 长度为L的导体棒由静止释放，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小。
如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场有理想边界，用力将矩形线圈从有边界的磁场中匀速拉出，在其他条件不变的情况下(    )
A．速度越大，拉力做功越多
B．线圈边长L1越大，拉力做功越多
C．线圈边长L2越大，拉力做功越多
D．线圈电阻越大，拉力做功越多
如图所示，一金属方框abcd从离磁场区域上方高h处自由下落，然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中。在进入磁场的过程中，可能发生的情况是
A．线框做变加速运动
B．线框做匀加速运动
C．线框做匀减速运动
D．线框做匀速运动
如图所示，MN为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨由静止下滑，导轨的间距l=10cm，足够长的导轨上端接有电阻R=0.4Ω，金属杆电阻r=0.1Ω，导轨电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中．若杆稳定下落时，每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能，求稳定下落时MN杆的下落速度v=？
（18分）如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。

（1）调节Rx=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。
（2）改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx。
如图所示，PQ、MN是两条平行金属轨道，轨道平面与水平面的夹角为θ，轨道之间连接电阻R。在空间存在方向垂直于轨道平面的匀强磁场。金属杆ab以一定的初速度沿轨道从底端上滑的过程中，金属棒克服重力做功W1，动能的减小量为ΔE，回路中的电流产生的热量为Q1，金属杆与轨道间摩擦产生的热量为Q2。则下列关系式中正确的是（         ）
W1＋Q1＝ΔE＋Q2 B．W1＋ΔE＝Q1＋Q2 C．W1－ΔE＝Q1＋Q2  D．W1＋Q1＝ΔE－Q2

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