题目内容

如图所示，两平行光滑的导轨相距l=0.5m，两导轨的上端通过一阻值为R=0.4Ω的定值电阻连接，导轨平面与水平面夹角为θ=30º，导轨处于磁感应强度为B=1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，一长度恰等于导轨间距、质量为m=0.5kg的金属棒，由图示位置静止释放，已知金属棒的电阻为r=0.1Ω，导轨电阻不计，g=10m/s2。求：

（1）求金属棒释放后，所能达到的最大速度vm；
（2）当金属棒速度达v=2m/s时，其加速度的大小；
（3）若已知金属棒达最大速度时，下滑的距离为
s=10m，
求金属棒下滑过程中，棒中产生的焦耳热。
 
（1）5m/s        （2）（3）3.75J
（1）最大速度时，合力为零
mgsinθ=F安=BIL
I=   
（2）
      
（3）动能定理
     J
棒产生的热量为Q1==3.75J
练习册系列答案
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如图所示，两根光滑的长直金属导轨 MN、PQ平行置于同一水平面内，导轨间距L=0.2m，导轨左端接有“0.8V，0.8W’’的小灯泡，导轨处于磁感应强度为B＝1T、方向竖直向下的匀强磁场中。长度也为L的金属导体棒ab垂直于导轨放置，导轨与导体棒每米长度的电阻均为R0=0.5Ω，其余导线电阻不计。今使导体棒在外力作用下与导轨良好接触向右滑动产生电动势，使小灯泡能持续正常发光。
（1）写出ab的速度v与它到左端MP的距离x的关系式，并求导体棒的最小速度vmin；
（2）根据v与x的关系式，计算出与表中x各值对应的v的数值填入表中，然后画出v-x图线。     
如图所示，N=100匝的正方形线N，边长L=10cm，电阻r=1Ω．在匀强磁场中，B=0.4T，以n=100r/s的转速匀速转动，线圈通过滑环和电刷与R=9Ω的电阻组成闭合回路(电压表是交流电表)，求：

(1)从中性面开始计时，写出线圈中产生电动势的表达式；
(2)电压表的示数；
(3)当线圈和中性面夹角=，安培力的力矩 M安=？
(4)1min内，外力所做的功=？
 
如图5所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增大时，小球将（   ）
A．沿顺时针方向运动
B．沿逆时针方向运动
C．在原位置附近往复运动
D．仍然保持静止状态
　　
）电阻r=0.5Ω的金属导体PQ, 在两根相互平行的金属滑轨上滑动. 金属滑轨的左端接定值电阻R=1.5Ω, 平行滑轨间距离为L="0.2m," 垂直滑轨平面加匀强磁场, 磁场感应强度B="0.1T," 方向如图所示, 当金属导体PQ沿滑轨运动时, 电阻R上流过0.1A的电流, 方向自下而上. 求此时PQ的运动速度大小和方向.
如图所示固定在匀强磁场中的正方形线框abcd，各边长为L，其中ab段是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，以恒定的速度v从ad滑向bc，当PQ滑到何处时，通过PQ的电流最小？为多少？方向如何？
把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出（如图），第一次速度为v1，第二次速度为v2且v2=2v1，则两种情况下拉力的功之比W1/W2=   ，拉力的功率之比P1/P2=      ，线圈中产生焦耳热之比Q1/Q2=       .
 
如图所示，用横载面积为S的铜导线，弯成半径为r的闭合半圆形，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，且直边与磁场方向垂直，设铜的电阻率为ρ，当半圆环以转速n绕半圆的直边匀速转动时，求铜半球t秒内产生的热量.
如图：倾斜水平轨道都为光滑轨道，水平轨道处在竖直向下的匀强磁场中，金属杆进入水平轨道瞬间速度为，此时金属杆处在静止状态，=3水平轨道为无限长，两杆不能相碰，则两杆在轨道上运动的最终速度分别为多少?

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