题目内容

如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为           W，此时电压表读数为          V。
3，5
当金属棒速度稳定时，有解得：F=2N,由P = Fv2=3W 
设电压表的读数为U ，则有,,,,解得U=5V
练习册系列答案
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如图所示，在水平面上固定一光滑金属导轨HGDEF，EF∥GH，DE=EF=DG=GH=EG=L．一质量为m足够长导体棒AC垂直EF方向放置于在金属导轨上，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r．整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．现对导体棒AC施加一水平向右的外力，使导体棒从D位置开始以速度v0沿EF方向做匀速直线运动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触．

小题1:求导体棒运动到FH位置，即将离开导轨时，FH两端的电势差．
小题2:关于导体棒运动过程中回路产生感应电流，小明和小华两位同学进行了讨论．小明认 为导体棒在整个运动过程中是匀速的，所以回路中电流的值是恒定不变的；小华则认 为前一过程导体棒有效切割长度在增大，所以电流是增大的，后一过程导体棒有效切 割长度不变，电流才是恒定不变的．你认为这两位同学的观点正确吗?请通过推算证 明你的观点．
小题3:求导体棒从D位置运动到EG位置的过程中，导体棒上产生的焦耳热．
如图所示，虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三个电阻的阻值之比R1:R2:R3 = 1:2:3，电路中导线的电阻不计．当S1、S2闭合，S3断开时，闭合回路中感应电流为；当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中感应电流为5I；当S1、S3闭合，S2断开时，闭合回路中感应电流为(    )
A．0B．3IC．6ID．7I
要使b线圈中产生图示I方向的电流，可采用的办法有（　 　）
A．断开的K瞬间
B．K闭合后把R的滑动片向右移
C．闭合K后把b向a靠近
D．闭合K后把a中铁芯从左边抽出
两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑（金属棒a b与导轨间的摩擦不计）。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑高度h=3m时，速度恰好达到最大值。求此过程中  （g=10m/s2）

（1）金属棒达到的最大速度
（2）电阻中产生的热量。
（8分）如图所示，平行导轨ab、cd所在平面与匀强磁场垂直，ac间连接电阻R，导体棒ef横跨直导轨间，长为L，电阻值为r，所在磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，导轨的表面光滑，其电阻可忽略，在ef棒以恒定速度v向右运动的过程中，求：
①电阻R中的电流大小和方向；
②伏特表的示数；
③所加外力的大小；
④电阻R的发热损耗的电功率。
．如图甲是阻值为5Ω的线圈与阻值为15Ω的电阻R构成的回路。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则：
A．电压表的示数为14.14V
B．通过电阻的电流为0.707A
C．电阻R上消耗的功率为7.5W
D．通过电阻的电流方向每秒变化100次
如图所示，在闭合铁芯上用漆包线绕两个线圈A、B，线圈A两端分别与两根平行金属导轨相连，导轨所在空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，垂直跨放在导轨上的金属杆与导轨接触良好。当金属杆沿导轨向右减速运动时
A．电阻R中无电流流过
B．流过电阻R的电流方向是a→R→b
C．流过电阻R的电流方向是b→R→a
D．电阻R中有电流流过，但方向无法判断
 
如图所示，虚线MN、PQ之间存在宽度为a，磁感应强度大小为B的匀强磁场区域，方向垂直纸面向里。现用长度为4a，电阻为R的长直导线做成四边形导线框，让导线框以恒定速度v垂直于磁场方向从左边界进入并穿出磁场。设，则导线框在穿越磁场中的过程，感应电流I随时间t变化的图像不可能是 （ ）

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