题目内容

如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一个阻值为R的定值电阻．平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场．质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为u，金属棒与导轨间接触良好．则金属棒穿过磁场区域的过程中（　　）
A．流过金属棒的最大电流为
Bd
2gh
2R
B．通过金属棒的电荷量为
BdL
R
C．克服安培力所做的功为mgh
D．金属棒产生的焦耳热为
1
2
mg（h-μd）

A、金属棒下滑过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgh=
1
2
mv2，金属棒到达水平面时的速度v=
2gh
，金属棒到达水平面后做减速运动，刚到达水平面时的速度最大，最大感应电动势E=BLv，最大感应电流I=
E
R+R
=
BL
2gh
2R
，故A错误；
B、感应电荷量q=
.
I
△t=
.
E
R+R
△t=
△Φ
△t
2R
?△t=
△Φ
2R
=
B?Ld
2R
=
Bdl
2R
，故B错误；
C、金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，故C错误；
D、克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热
QR=
1
2
Q=
1
2
WB=
1
2
mg（h-μd），故D正确；
故选：D．
练习册系列答案
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如图所示，水平放置、足够长的光滑导轨上放置一根导体棒ab，ab棒有电阻，导轨的电阻不计，导轨的一端接一滑动变阻器R，电路中还连接理想电表，整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．现使ab以速度υ向右做匀速直线运动，改变滑动变阻器的阻值，则电压表示数和电流表示数的关系图线为下面的哪个图线？（　　）
A．B．C．D．
矩形闭合线框原来处在匀强磁场中，磁场方向与导线框平面垂直，如图所示，现将导线框向右匀速拉出磁场区域，在此过程中，正确的说法是（　　）
A．线框电阻越大，外力做功越多
B．线框速度越大，外力做功越多
C．线框速度越大，外力做功功率越大
D．线框速度越大，通过线框某一截面的电量越多
如图一所示，虚线a′b′c′d′内为一匀强磁场区域，磁场方向竖直向下．矩形闭合金属线框abcd以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．图二所给出的是金属线框的四个可能到达的位置，则金属线框的速度不可能为零的位置是（　　）
A．B．
C．D．
如图所示，M1N1与M2N2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨，导轨间距为L磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直，ab与ef为两根金属杆，与导轨垂直且可在导轨上滑动，金属杆ab上有一伏特表，除伏特表外，其他部分电阻可以不计，则下列说法正确的是（　　）
A．若ab固定ef以速度v滑动时，伏特表读数为BLv
B．若ab固定ef以速度v滑动时，ef两点间电压为零
C．当两杆以相同的速度v同向滑动时，伏特表读数为零
D．当两杆以相同的速度v同向滑动时，伏特表读数为2BLv
图中T是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图所示，金属棒ab可在两平行的金属导轨上沿导轨滑行，匀强磁场方向垂直纸面向里，若电流计中有向上的电流通过，则ab棒的运动可能是（　　）
A．向左匀加速运动B．向左匀减速运动
C．向右匀减速运动D．向右匀加速运动
国庆阅兵时，我国的轰炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过．该机的翼展为12.7米，北京地区地磁场的竖直分量为4.7×10-5T，该机飞过天安门时的速度为声速的0.7倍，求该机两翼尖间的电势差．那端的电势比较高？
两光滑水平轨道放置匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直，金属棒ab可沿导轨自由移动，导轨左端M、P接一定值电阻，金属棒和导轨电阻均不计，现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力F恒定，经时间t1后速度为v，金属棒受到的磁场力为F1，加速度为a1，最终以速度2v做匀速运动；若保持拉力的功率不变，经过时间t2后，速度为v，金属棒受到的磁场力为F2，最终也以2v的速度做匀速运动．则（　　）
A．t1＞t2B．t1=t2C．F1=F2D．F=2F2
如图所示，导体杆op可绕轴o沿半径为r的光滑半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω顺时针匀速转动，磁感应强度为B，ao间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则（　　）
A．通过电阻R中的电流方向由o经R到a
B．导体杆o端的电势高于p端的电势
C．回路中的感应电流大小为
Br2ω
R
D．电阻R产生的热功率为
B2r4ω2
4R

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