题目内容

如图所示，U形金属框架MNQP放置在水平桌面上，MN与PQ的间距为0.3m，一根质量为57.6g的金属杆AC放置在框架上，且AQ=CN=0.6m，杆与框架的最大静摩擦力为0.288N，它与框架围成的回路总电阻为0.3Ω，有一与导轨平面垂直、磁感强度=3.25T的匀强磁场穿过导轨平面，若此磁场以0.4T/s的变化率均匀变化，经过多少时间才能使AC运动?
1.9s

练习册系列答案
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如图3-6-6所示，空间有一个方向水平的有界匀强磁场区域，一矩形导线框，自磁场上
方某一高度处自由下落，然后进入磁场.进入磁场时，导线框平面与磁场方向垂直.则在进入时，导线框的速度图象可能（   ）

图3-6-6
如图所示，导体框架内有一匀强磁场垂直穿过，磁感应强度B=0.3T，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，可动导体棒AB长为L=0.8m，每米长的电阻为r0=1.0Ω/m，导体框的电阻不计，导体框架间距离为d = 0.5m，当AB以v0=10m/s的速度向右匀速移动时，求：

（1）电阻R1中通过的电流强度的大小和方向；
（2）维持导体棒AB匀速运动所需要加的外力的大小；
（3）外力的功率大小；
（4）导体棒AB两端的电势差
如图所示，均匀金属圆环轨道上，有一金属细杆过圆心且与环光滑相接，接点分别为A和B，杆绕过环心O且垂直于环面的轴做顺时针方向转动．环面左右两半的匀强磁场的磁感强度大小相等，都是0.2T，方向相反，都垂直于环面．设AB长为0.2m，电阻为0.1Ω，圆环总电阻为0.4Ω，AB杆转动的角速度ω=100rad/s．

(1)求AB杆两端电动势的大小．
(2)求流过杆中的电流大小．
(3)以纵轴表示AB杆中的电流i，以横轴表示时间t，试定性画出I随t变化的图象．作图时以图示位置作为计时起点，并规定此时的电流方向为正方向．




（1）线圈中产生的感应电动势大小。
（2）通过电阻R的电流大小。
在水平面上平行放置着两根长度均为L的金属导轨MN和PQ，导轨间距为d，导轨和电路的连接如图所示。在导轨的MP端放置着一根金属棒，与导轨垂直且接触良好。空间中存在竖直向上方向的匀强磁场，磁感应强度为B。将开关S1闭合，S2断开，电压表和电流表的示数分别为U1和I1，金属棒仍处于静止状态；再将开关S2闭合，电压表和电流表的示数分别为U2和I2，金属棒在导轨上由静止开始运动，运动过程中金属棒始终与导轨垂直。设金属棒的质量为m，金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势，重力加速度为g。求：
（1）金属棒到达NQ端时的速度大小。
（2）金属棒在导轨上运动的过程中，电流在金属棒中产生的热量。
如图所示，螺线管与相距L的两竖直放置的导轨相连，导轨处于垂直纸面向外、磁感应强度为B0的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动。螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有水平向左的变化磁场。已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g．不计导轨的电阻，不计空气阻力，忽略螺线管磁场对杆ab的影响。
（1）为使ab杆保持静止，求通过ab的电流的大小和方向；
（2）当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；
（3）若螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率（k>0）。将金属杆ab由静止释放，杆将向下运动。当杆的速度为v时，仍在向下做加速运动。求此时杆的加速度的大小。设导轨足够长。
如图所示平行长导轨MN、PQ(电阻不计)竖直放置，间距L=1m，导轨之间接一电阻R=3．水平导线ab，电阻r=1，与导轨有良好接触(摩擦不计)，导轨之间有指向纸里的匀强磁场B=0.5T．ab质量m=0.025kg自静止开始下落至a'b'位置时ab开始做匀速运动，aa'=h=2m，g=10m/．

求①ab匀速运动的速率．
②ab从静止到匀速这段时间内R上产生的热量．
如图，所示，光滑的金属导轨ad与bc与两个定值电阻R1、R2相连组成闭合的矩形导体框，导体框水平放置，金属棒ef与ad及bc边垂直并接触良好，空间存在着方向竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B，已知电阻=R；=4R，其它部分电阻忽略不计，ad与bc相距为L，给ef施加一个与之垂直的水平恒力F，求：①ef棒做匀速运动时的速度是多大？②当ef棒做匀速运动时，电阻R2消耗的电功率多大？

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