[题目](2011年浙江调研)如图所示.光滑金属导轨AC.AD固定在水平面内.并处在方向竖直向下.大小为B的匀强磁场中．有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动.最终恰好静止在A点．在运动过程中.导体棒与导轨始终构成等边三角形回路.且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R.其余电阻不计．则( )A 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】(2011年浙江调研)如图所示，光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内，并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中．有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动，最终恰好静止在A点．在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R，其余电阻不计．则(　　)

A．该过程中导体棒做匀减速运动

B．该过程中接触电阻产生的热量为mv

C．开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为S＝

D．当导体棒的速度为v0时，回路中感应电流大小为初始时的一半

【答案】C.

【解析】由于导体棒在向右运动切割磁感线产生感应电流，同时受到水平向左的安培力，所以导体棒速度逐渐减小，速度减小又使得感应电动势、感应电流、安培力均减小，所以导体棒做加速度逐渐减小的变减速运动，A错误；由能量守恒可知整个运动过程中导体棒损失的动能全部转化为内能，故B错误；设开始运动时，导体棒和导轨构成的回路的面积为S，运动时间为t，则整个过程中回路中的平均感应电动势为E＝BS/t①；平均感应电流为I＝E/R②，则运动过程中通过A点的电荷量为Q＝It③.联立①②③式可得S＝，故C正确；导体棒在运动过程中切割磁感线的有效长度逐渐减小，当速度为v0时，产生的感应电动势小于开始运动时产生的感应电动势的一半，此时感应电流小于开始时的一半，故D错误．

练习册系列答案

A. B. C. D.

【题目】如图所示，水平放置的两条平行金属导轨相距 L=lm，处在竖直向下的 B=0.5T 匀强磁场中，金属棒 MN 置于平导轨上，金属棒与导轨垂直且接触良好，MN 的质量为 m=0.2kg， MN 的电阻为 r=1.0Ω，与水平导轨间的动摩擦因数 μ=0.5，外接电阻 R=1.5Ω。从 t=0 时刻起，MN 棒在水平外力 F 的作用下由静止开始以 a=2m/s2 的加速度向右做匀加速直线运动。不计导轨的电阻，水平导轨足够长， g=10m / s2，求：

（1）t=5s 时，外接电阻 R 消耗的电功率；

（2）t=0～2.0s 时间内通过金属棒 MN 的电荷量；

（3）规定图示 F 方向作为力的正方向，求出 F 随时间 t 变化的函数关系；

（4）若改变水平外力 F 的作用规律，使 MN 棒的运动速度 v 与位移 x 满足关系：V=0.5x ，求 MN 棒从静止开始到 x=6m 的过程中，水平外力 F 所做的功。

【题目】如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是（）

A. 电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长

B. 电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大

C. 在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合

D. 电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同

【题目】如图甲所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正以速度v匀速穿过磁场区域，在乙图中给出的线框E、F两端的电压UEF与线框移动距离的关系的图象正确的是

【题目】如图所示是某种“研究平抛运动”的实验装置：

（1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明（_______）。

A.两小球落地速度的大小相同

B.两小球在空中运动的时间相等

C. a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同

D. a小球在水平方向的分运动是匀加速直线运动

（2）利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图乙所示，图中O为抛出点，B点在两坐标线交点，坐标xB=40cm，yB=20cm，则a小球水平飞出时的初速度大小为v0=_______m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小为vB=_____m/s（g=10m/s2）。