题目内容

（16分）如图甲所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距为L，MP间连有电阻R，导轨上停放一质量为m、电阻为r的金属杆ab，导轨电阻忽略不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，从0时刻起对ab施一水平向右的恒定拉力作用，t2时刻ab达最大速度v0，以后撤去拉力，ab杆向右运动的v-t图象如图乙所示，图中斜向虚线为过原点速度图线的切线。已知ab杆与导轨间动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B；
（2）t2时刻回路的电功率P；
（3）ab运动过程回路中产生的焦耳热Q。
（1）
（2）
（3）
（1）由v-t图象可得，t=0时   （1分）
又   所以   （1分）
t2时刻ab达最大速度，故      （2分）
解方程可得      （1分）
（2）t2时刻   （2分）
（3）0～t2时间内，由微元法，有 （2分）
即     可得       （1分）
t2～t3时间内，由微元法，有 （1分）
即    可得    （1分）
所以   （2分）
练习册系列答案
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如图所示，间距为L两根平行的光滑导轨竖直放置，导轨间接有电容C，处于垂直轨道平面的匀强磁场B中，质量为m电阻为R的金属杆ab接在两导轨之间并静止释放，ab下落过程中始终保持与导轨接触良好，设导轨足够长，电阻不计。
A．ab做自由落体运动
B．ab做匀加速运动，且加速度为
C．ab做匀加速运动，若加速度为a，则回路的电流为CBLa
D．ab做加速度减小的变加速运动运动，最后匀速运动，最大速度为
如右图正方形线框abcd长为L,每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度转动，c、d两点与外电路相连、外电路电阻也为r。则下列说法中正确的是（　　）
A．S断开时，电压表读数为
B．S断开时，电压表读数为
C．S闭合时，电流表读数为
D．S闭合时，线框从图示位置转过过程中流过电流表的电量为
如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场，金属棒ab横跨导轨，第一次用恒定的拉力F作用下由静止开始向右运动，稳定时速度为 2v，第二次保持拉力的功率P恒定，由静止开始向右运动，稳定时速度也为2v，（除R外，其余电阻不计，导轨光滑），在两次金属棒ab速度为v时加速度分别为a1、a2，则                             （   ）
A．B．
C．D．
如图11所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则（     ）
A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用
D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长
如图所示，A、B是两个同心圆，半径之比ra∶rb=2∶1，A、B是由同材料、粗细一样的导线做成，小圆B外无磁场，B内的磁场随时间均匀变化，则A、B中感应电流的大小之比为__________.（不计两圆中电流形成磁场的相互作用）
如图3-5-16所示，用一根均匀导线做成的矩形导线框 abcd 放在匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，ad、bc 边上跨放着均匀直导线 ef，各导线的电阻不可忽略.当将导线 ef 从 ab 附近匀速向右移动到 cd 附近的过程中（   ）

图3-5-16
A．ef 受到的磁场力方向向右B．ef 两端的电压始终不变
C．ef 中的电流先变小后变大D．ef 中的电流先变大后变小
根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置--电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中正确的是
A．要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M向N的电流
B．要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自N向M的电流
C．要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流或磁感应强度
D．使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向
如图所示，由光滑硬导线制成并连接在一起的圆线圈c和线框d被固定在竖直平面内，线圈c所围面积为S，其中的磁场从图中看垂直于纸面向里，磁感应强度为.被一竖直绝缘线悬吊起来的水平直导线ef的长工为L，质量为m，与线框d接触良好.ef处在一个垂直于纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为.整个装置的总电阻为R.当发生变化，并且(变化率)为某一定值时绝缘线对ef的拉力恰好为零.在这种情况下：

(1)问是增强还是在减弱.
(2)求等于什么？

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