题目内容

如图一所示，虚线a′b′c′d′内为一匀强磁场区域，磁场方向竖直向下．矩形闭合金属线框abcd以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．图二所给出的是金属线框的四个可能到达的位置，则金属线框的速度不可能为零的位置是（　　）
A．B．
C．D．

线圈进或出磁场时，由于电磁感应受到安培阻力作用而减速运动，完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈的速度不变，若金属线框完全在磁场中速度为零，刚完全进入磁场时速度也应该为零，则线框不可能到达磁场中部，所以C图中线框速度不可能为零．故C正确，ABD错误．
故选C
练习册系列答案
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如图甲所示，一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上，线框边长为L、质量为m、电阻为R，该处空间存在一方向垂直纸面向里的匀强磁场，其右边界MN平行于ab，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，已知
t0
时刻B=
B0
．问：
（1）若线框保持静止，则在时间
t0
内产生的焦耳热为多少？
（2）若线框从零时刻起，在一水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a，经过时间
t0
线框cd边刚要离开边界MN，则在此过程中拉力做的功为多少？（设线框中产生的感应电流大小为I）
王怡同学解法：由匀加速直线运动规律，经过时间
t0
线框的位移为s=
1
2
a
t20
；由牛顿第二定律：F-
B0
IL=ma；所以W=Fs=
1
2
m
a2
t20
+
1
2
B0
ILa
t20
．你认为王怡同学的解法是否正确，若不正确，请你写出正确的解法．
如图所示，在水平桌面上放置的足够长的平行金属导轨间串联了一个电容为C、充电后电荷量为Q0的电容器，两导轨间的距离为L；现将一质量为m的裸导体棒ab放在导轨上，方向与导轨垂直，整个装置处在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度为B；当闭合开关S后，导体棒ab将向右运动．若导体棒与导轨接触良好，忽略一切摩擦，则关于磁场方向以及闭合开关S后发生的现象，下列说法正确的是（　　）
A．磁场方向竖直向上
B．电容器的电荷量将逐渐减少，直到不带电
C．导体棒ab先做匀加速运动，然后做匀减速运动，直到静止不动
D．导体棒ab先做变加速运动，然后做匀速运动
如图所示，U形导体框架宽L=1m，与水平面成α=30°角倾斜放置在匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，垂直框面向上．在框架上垂直框边放有一根质量m=0.2kg、有效电阻R=0.1Ω的导体棒ab，从静止起沿框架无摩擦下滑，设框架电阻不计，框边有足够长，取g=10m/s2，求：ab棒下滑的最大速度vm．
两平行金属直导轨水平置于匀强磁场中，导轨所在平面与磁场垂直，导轨右端接两个规格相同的小灯泡及一直流电阻可以不计的自感线圈．如图所示，当金属棒ab正在直导轨上向右运动时，发现灯泡L1比灯泡L2更亮一些．试分析金属棒的运动情况．（导轨及金属棒电阻不计）
如图所示，间距l=1m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=30°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.5T方向竖直向上和磁感应强度B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀场磁场．电阻R=0.4Ω、质量m=0.1kg的相同导体杆PQ、MN分别垂直放置在导轨上，PQ杆的两端固定在导轨上，离b1b2的距离s=0.5m．MN杆可沿导轨无摩擦滑动且与导轨始终接触良好，当MN杆沿由静止释放沿导轨向下运动x=1m时达到最大速度．不计导轨电阻．取g=10m/s2，求：
（1）当MN杆达到最大速度时，流过PQ杆的电流大小和方向；
（2）从MN杆开始运动直到达到最大速度的过程中，PQ杆中产生的焦耳热；
（3）若保持B2不变，使B1发生变化，要使MN杆一直静止在倾斜轨道上，则B1随时间如何变化？其变化率多大？
如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一个阻值为R的定值电阻．平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场．质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为u，金属棒与导轨间接触良好．则金属棒穿过磁场区域的过程中（　　）
A．流过金属棒的最大电流为
Bd
2gh
2R
B．通过金属棒的电荷量为
BdL
R
C．克服安培力所做的功为mgh
D．金属棒产生的焦耳热为
1
2
mg（h-μd）
如图1所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定，轨距为L=1m，质量为m的金属杆ab放置在轨道上，其阻值忽略不计．空间存在方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T．P、M间接有阻值R1的定值电阻，Q、N间接变阻箱R．现从静止开始释放金属杆ab，改变变阻箱的阻值R，测得杆的最大速度为vm，得到
1
vm
与
1
R
的关系如图2所示．若轨道足够长且电阻不计，重力加速度g取l0m/s2．求：
（1）金属杆开始滑动时加速度值；
（2）金属杆质量m和定值电阻R1阻值；
（3）当变阻箱R取4Ω，金属杆ab运动的速度为
vm
2
时，定值电阻R1消耗的电功率．
如图所示装置中，当cd杆运动时，ab杆中的电流方向由a向b，则cd杆的运动可能是（　　）
A．向右加速运动B．向右减速运动
C．向左匀速运动D．向左减速运动

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