如图甲所示.为水平放置的足够长的平行光滑导轨.导轨间距.导轨左端连接一个R=2的电阻.将一根质量的金属棒垂直地放置导轨上.且与导轨接触良好.导轨与金属棒的电阻均不计.整个装置放在磁感强度B=2T的匀强磁场中.磁场方向垂直于导轨平面向下.现对金属棒施加一水平向右的拉力F.并保持拉力的功率恒为P=8W.使棒从静止开始向右运动.已知从金属棒开始运题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图甲所示，

为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距

，导轨左端连接一个R=2

的电阻，将一根质量

的金属棒

垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与

金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒为P=8W，使棒从静止开始向右运动。已知从金属棒开始运动直至达到稳定速度的过程中电阻R产生的热量

。试解答以下问题：

（1）金属棒达到的稳定速度是多少？
（2）金属棒从开始运动直至达到稳定速度所需的时间是多少？
（3）金属棒从开始运动直至达到稳定速度的过程中所产生的平均感应电动势可在什么数值范围内取值？
（4）在乙图中画出金属棒所受的拉力F随时间

变化的大致图像。

（1）

（1分）

（1分）
（

2）

（2分）

（1分）
（3）

（1分）

即

（1分）
（4）（4分）匀速时，

，图像如图

略

练习册系列答案

的导线依次连接abcOa点，形成闭合回路。该空间存在一个沿x轴正方向的匀强磁场，其磁感应强度大小随时间变化的关系式为B=（0.7+0.6t）T，则回路中的感应电流方向为________（选填“abcOa”或“aOcba”）；大小为________A。

如图8所示，有一回路竖直放在匀强磁场中，磁场方向垂直于该回路所在平面，其中导线AC可以自由地沿相当长的竖直导轨滑动而不会分离，设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开始下落后（不计空气阻力），下面说法中正确的是（）

A．导线下落过程中系统的机械能守恒

B．导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量。

C．导线加速下落过程中，导线减少的重力势能一部分转化为导线的动能，另一部分转化为回路的电能

D．导线下落达到稳定速度后再下落的过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路的电能

位于绝缘水平面上的宽度为L=1m的U形金属导轨，左端串接一电阻R=7.5Ω，金属导轨在外力控制下始终以速度v₁=2m/s向右匀速运动，导轨电阻不计。如图所示，虚线PQ右侧区域有重直水平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T。由于导轨足够长，电阻R始终未进入磁场区域。一质量为m=0.1kg，电阻r=0.5Ω，长度也是L的金属棒，自PQ处以水平向右的初速度v₂=4m/s滑上金属导轨，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.2，且运动过程中始终与导轨垂直接触。金属棒滑上导轨后，经t=0.2s，速度恰好与导轨速度相同，此过程中因摩擦产生热量Q=0.08J。之后，金属棒继续运动，当其速度刚好稳定时，金属棒的总位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s²，求：

（1）金属棒最终稳定时速度的大小；

（2）当金属棒速度v=3.2m/s时加速度的大小；

（3）自金属棒滑上导轨至刚好稳定时整个电路中消耗的电能。

如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西的稳定且强度较大的直流电流。现用一闭合的检测线圈（线圈中串有灵敏电流计，图中未画出）检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是（）

竖直导线ab与水平面上放置的圆线圈隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当同时通以如图4所示方向的电流时（圆线圈内电流从上向下看是逆时针方向电流），则从左向右看，线圈将（）

A．不动。	B．顺时针转动，同时靠近导线。
C．顺时针转动，同时离开导线。	D．逆时针转动，同时靠近导线。

（8分）某地地磁场的磁感应强度方向斜向下指向地面，与竖直方向成60°角，大小为5 ×10^-5T。一灵敏电压表通过导线连接在当地入海河段的两岩的接线柱上，接线柱与水接触良好。已知该河段的两岸南北正对，河宽200m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体、电阻极小）流过。设落潮时，海水自正西向正东流，流速为4m/s。
（1）该河段的南岸和北岸，那边电势高？
（2）灵敏电压表的示数是多少？

如图15所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R的电阻，导轨相距为d，其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.质量为m、电阻为R的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好.用平行于MN的恒力F向右拉动CD,CD受恒定的摩擦阻力F_f.已知F > F_f，求:?

图15
（1）CD运动的最大速度是多少？
（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？?
（3）当CD的速度是最大速度的13时，CD的加速度是多少？??????????????

如图13(a)所示，面积S＝0.2 m²的线圈，匝数n＝630匝，总电阻r＝1.0 Ω，线圈处在变化的磁场中，磁感应强度B随时间t按图(b)所

示规律变化，方向垂直线圈平面.图(a)中的传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3 V，0.9 W”，滑动变阻器R₀上标有“10 Ω，1 A”.试回答下列问题：

图13
(1)设磁场垂直于纸面向外为正方向，试判断通过电流表的电流方向；
(2)为了保证电路的安全，求电路中允许通过的最大电流；
(3)若滑动变阻器触头置于最左端，为了保证电路的安全，图(b)中的t₀最小值是多少？

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