题目内容

(11分)如图11所示，两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨ab、cd置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离L=0.6m。电阻R=2Ω，金属杆MN阻值r=1Ω，当用外力F拉着金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动，速度v=10m/s，产生的感应电动势为3V。求：
（1）磁场的磁感应强度B为多少？
（2）导体杆MN所受的拉力多大？
（1）B=0.5T（2）
(11分）
（1）根据法拉第电磁感应定律
       （2分）
得：B="0.5T      " （2分）
（2）根据闭合电路欧姆定律
      （2分）
得：         （1分）
ab杆所受安培力：        （2分）
得：      （1分）
ab杆所受拉力与安培力平衡，即=" 0.3N   " （1分）
练习册系列答案
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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=？
【2012? 北京市西城区期末】如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L＝0.50m。轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻。轨道处于磁感应强度大小B＝0.40T，方向竖直向下的匀强磁场中。质量m=0.50kg的导体棒ab垂直于轨道放置。在沿着轨道方向向右的力F作用下，导体棒由静止开始运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。

（1）若力F的大小保持不变，且F=1.0N。求
a．导体棒能达到的最大速度大小vm；
b．导体棒的速度v=5.0m/s时，导体棒的加速度大小a。
（2）若力F的大小是变化的，在力F作用下导体棒做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小a=2.0m/s2。从力F作用于导体棒的瞬间开始计时，经过时间t=2.0s，求力F的冲量大小I。
如图所示，竖直放置的光滑金属导轨相距L=0.2m，匀强磁场方向垂直纸面向里且B=0.5T、R=2Ω的电阻，导轨电阻可忽略不计。今把m=8g的导体棒MN放在导轨上，棒与导轨垂直，接触良好，金属棒的最大速度为       m/s。
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
（12分）将一质量为m、总电阻为R、长为l、宽为l0的矩形线框MNPQ静止搁置在水平平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示。线框与导轨之间的动摩擦因数为μ。在线框左侧的导轨上有一长为l（即aa1=l）、宽度为l0、磁感应强度均为B的间隔着分布的相同有界匀强磁场,相邻的磁场区域间距为d（d >l0），磁场的边界aa1、bb1垂直于导轨，磁场的方向竖直向上。现用大小为F的拉力水平向左作用在线框，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域aa1b1b。若当地的重力加速度为g，求：

（1）线框通过aa1b1b磁场区域时的运动速度；
（2）F作用前，MN与aa1之间的距离；
（3）线框在通过aa1b1b磁场区域的过程中所生的电热。
如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30°角，两导轨的间距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的电阻。质量m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上，与轨道垂直，电阻r=0.25Ω。整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。t=0时刻，对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使之由静止开始沿斜面向上运动，运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计，g取10m/s2，求：   
（1）4.0s末金属棒ab瞬时速度的大小；
（2）4.0s末力F的瞬时功率。
如图，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与光滑曲面垂直，则
A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
C．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
如图所示，有一个矩形线圈，质量m＝0.016kg，长L＝0.5m，宽d＝0.1m，电阻R＝0.1Ω。从离匀强磁场上边缘高h＝5m处由静止自由下落，进入磁场时，线圈恰能做匀速运动。不计空气阻力，H＞h，取g＝l0m／s2。求：
(1)匀强磁场的磁感应强度大小．
(2)线圈由位置1到完全进入磁场的过程中，线框中产生的热量。

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