题目内容

如图甲所示，空间存在竖直向上磁感应强度B="1" T的匀强磁场，ab、cd是相互平行间距L="1" m的长直导轨，它们处在同一水平面内，左边通过金属杆ac相连，质量m="1" kg的导体棒MN水平放置在导轨上，已知MN与ac的总电阻R="0.2" Ω，其他电阻不计.导体棒MN通过不可伸长细线经光滑定滑轮与质量也为m的重物相连，现将重物由如图所示的静止状态释放后与导体棒MN一起运动，并始终保持导体棒与导轨接触良好.已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,其他摩擦不计，导轨足够长，重物离地面足够高，重力加速度g取10 m/s2.

（1）请定性说明：导体棒MN在达到匀速运动前，速度和加速度是如何变化的；到达匀速运动时MN受到的哪些力合力为零，并在图乙中定性画出棒从静止至匀速的过程中所受的安培力大小随时间变化的图象（不需说明理由及计算达到匀速的时间）.
（2）若已知重物下降高度h="2" m时，导体棒恰好开始做匀速运动，在此过程中ac边产生的焦耳热Q="3" J，求导体棒MN的电阻值r.
解（1）（8分）当MN棒匀速运动时，悬挂重物的细绳的拉力与安培力及摩擦力三力合力为零；（2分）在达到稳定速度前，导体棒的加速度逐渐减小，（2分）速度逐渐增大. （2分）安培力大小随时间变化的图象如图所示. （2分）


略
练习册系列答案
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如图所示,一个质量m=16g、长d=0.5m、宽L=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下,下落5m高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度h=1.55m,线框进入磁场时恰好匀速下落(g取10m／s2).问：(1)磁场的磁感应强度多大?(2)线框下边将要出磁场时的速率多大?
如图所示,和为竖直方向的两根很长的平行光滑导轨。导轨间距，电阻不计，接在、间的定值电阻。两导轨间存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一根质量，电阻的光滑金属杆从静止开始下滑，下滑过程中，金属杆始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，其—图像如图所示，求磁场的磁感应强度的大小。
如图所示，某空间区域分布着水平向里的匀强磁场，磁场区域的水平宽度d=0.4m， 磁感应强度B=0.5T。 固定在绝缘平板上的竖直正方形金线框PQMN边长L=0.4m，电阻R=0.1，整个属装置质量M=0.3kg，平板与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，用细线通过光滑定滑轮与质量为m=0.1kg的重物相连。现将重物由静止释放，使金属框向右运动，PQ边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（g取10m/s2）求：

（1）重物刚释放时的加速度；
（2）线框进入磁场前运动的距离s；
（3）线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。
如图所示，在一宽度为d的有限磁场中，使一个边长为L的正方形导线框以速度V匀速的通过磁场区域。若d>L，则在线框中不产生感应电流的时间应等于         。
如图所示，在匀强磁场中，AB为粗细均匀的铅笔芯，C为AB的中点。输出电压恒定的电源接A、B两端时，铅笔芯受到的安培力为F；若接A、C两端时，铅笔芯受到的安培力为

A．          B．          C．F          D．2F
如图所示，水平放置的平行金属框架宽0.6m。金属棒垂直框架两边放置，电阻R＝1Ω，金属棒电阻r＝0.2Ω，其余电阻不计，整个装置处于方向如图所示磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，当金属棒以v=4m/s的速度匀速向右运动时，

求：(1)导线中感应电流的大小？
(2)ab棒的感应电流方向？
如图所示为水平面内的两条相互平行的光滑金属导轨，电阻可以忽略不计，轨道间距为l。导轨所处水平面内存在着竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。两导体杆a和b垂直于导轨放置，它们的质量分别为m和2m，电阻分别为r和2r。现给导体杆a一沿导轨方向的初速度v0，若两杆始终都只能沿导轨方向运动，且除匀强磁场外其他磁场不计，试求：当杆a的速度减为v0/2时
(1)两导体杆的加速度分别为多大？
(2)两杆上分别产生了多少焦耳热？
(3)已经有多少电量流过了杆a？两导体杆间距相比最初增加了多少？
光滑水平桌面有一个边长为L的正方形金属线框，在水平恒力F作用下运动，穿过方向垂直桌面向上的有界匀强磁场，如图所示。磁场区域的宽度为d（d>L）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零。关于线框进入磁场和离开磁场的过程，下列说法正确的是                                           （   ）
A．产生的感应电流方向先为顺时针后为逆时针（俯视看）
B．通过线框截面的电量相等
C．进入磁场过程的时间少于穿出磁场过程的时间
D．进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量

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