如图所示.间距l＝0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角＝30°.正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T.方向垂直于斜面．甲乙两金属杆电阻R相同.质量均为m＝0.02kg.垂直于导轨放置．起初.甲金属杆处在磁场的上边界ab上.乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放.并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F.使甲金属� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示，间距l＝0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m／s²的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g=10m/s²，则

A．每根金属杆的电阻 R＝0.016

B．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s

C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大

D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W

【答案】

【解析】

试题分析：由导轨乙进入磁场时做匀速运动，则有，导体棒乙进入磁场时的速度为，所用时间为，此时导体棒甲的速度为at=2m/s，由此可知乙刚进入磁场时甲刚要穿出磁场，感应电动势E=BLv=0.4V，由I=E/2R，则R=0.16，A错；同理B对；以甲金属棒为研究对象,随着速度的增大，安培力逐渐增大，则拉力F逐渐增大，C对；乙金属杆在磁场中运动时所受安培力为BIL=0.1N，由P=Fv可知安培力功率为0.2W，D错；故选BC

考点：考查电磁感应定律的应用

点评：本题难度中等，判断导体棒匀速运动时的速度是求解本题的关键，或直接判断导体棒乙的加速度也为5m/s2，甲乙相对静止，可判断甲穿出磁场时乙刚进入磁场

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如图所示，间距l＝0.3 m的平行金属导轨a₁b₁c₁和a₂b₂c₂分别固定在两个竖直面内．在水平面a₁b₁b₂a₂区域内和倾角θ＝37°的斜面c₁b₁b₂c₂区域内分别有磁感应强度B₁＝0.4 T、方向竖直向上和B₂＝1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R＝0.3 Ω、质量m₁＝0.1 kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b₁、b₂点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m₂＝0.05 kg的小环．已知小环以a＝6 m/s²的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g＝10 m/s²，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求

(1)小环所受摩擦力的大小；

(2)Q杆所受拉力的瞬时功率．

(2011·四川理综)如图所示，间距l＝0.3 m的平行金属导轨a₁b₁c₁和a₂b₂c₂分别固定在两个竖直面内．在水平面a₁b₁b₂a₂区域内和倾角θ＝37°的斜面c₁b₁b₂c₂区域内分别有磁感应强度B₁＝0.4 T、方向竖直向上和B₂＝1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R＝0.3 Ω、质量m₁＝0.1 kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b₁、b₂点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m₂＝0.05 kg的小环．已知小环以a＝6 m/s²的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g＝10 m/s²，sin37 °＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

(1)小环所受摩擦力的大小；

(2)Q杆所受拉力的瞬时功率．

　 A．每根金属杆的电阻 R＝0.016

　 B．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s

　 C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大

　 D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W

（12分）如图所示，间距l＝0.3 m的平行金属导轨a₁b₁c₁和a₂b₂c₂分别固定在两个竖直面内．在水平面a₁b₁b₂a₂区域内和倾角θ＝37°的斜面c₁b₁b₂c₂区域内分别有磁感应强度B₁＝0.4 T，方向竖直向上和B₂＝1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R＝0.3 Ω、质量m₁＝0.1 kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b₁、b₂点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m₂＝0.05 kg的小环．已知小环以a＝6 m/s²的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g＝10 m/s²，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

求(1)小环所受摩擦力的大小；

(2)Q杆所受拉力的瞬时功率．

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