题目内容

如图所示，以平面框架宽m，与水平面成角，上下两端各有一个电阻，框架其他部分的电阻不计.垂直于框架平面的方向上存在向上的匀强磁场，磁感应强度T.金属杆长为m，质量为kg，电阻，与框架的动摩擦因数为，以初速度m/s向上滑行，直至上升到最高点的过程中，上端电阻产生的热量J．下列说法正确的是  
A．上升过程中，金属杆两端点ab间最大电势差为3V
B．ab杆沿斜面上升的最大距离为2m
C．上升过程中，通过ab杆的总电荷量为0.2C
D．上升过程中，电路中产生的总热量30J
BCD

试题分析：在运动刚开始时，导体中的感应电动势最大,金属杆两端的电压为,选项A正确；当电阻产生的热量J时，ab内阻上产生的热量为4Q0=20J,电路中产生的总热量为Q=6Q0=30J,选项D正确；设ab杆沿斜面上升的最大距离为x，根据能量守恒定律,解得x=2m,选项B正确；上升过程中，通过ab杆的总电荷量为0.2C，选项C正确；
练习册系列答案
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（10分）如图所示，abcd是一边长为l的匀质正方形导线框，总电阻为R，今使线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域．已知磁感应强度为B，磁场宽度为3l，求线框在进入磁场区和穿出磁场区两个过程中a b两点间电势差的大小．
如图所示，光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L="l" m，与水平夹角为=30o，导轨上端用导线CE连接(导轨和连接线电阻不计)，导轨处在磁感应强度为B=0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一根电阻为R=1的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上，棒上有吸水装置P。取沿导轨向下为x轴正方向，坐标原点在CE中点，开始时棒处在x=0位置(即与CE重合)，棒的起始质量不计。当棒自静止起下滑时，便开始吸水，质量逐渐增大，设棒质量的增大与位移x的平方根成正比，即m=，k为一常数，k=0.1kg/m1/2。求：

(1)金属棒下滑2 m位移过程中，流过棒的电荷量是多少?
(2)猜测金属棒下滑过程中做的是什么性质的运动，并加以证明。
(3)金属棒下滑2 m位移时速度为多大?
（10分）如图所示，AB、CD是水平放置的光滑导轨，轨距为L=0.5m，两轨间接有电阻R=4Ω，另有一金属棒ef恰好横跨在导轨上，并与导轨保持良好接触。已知ef棒的电阻为1Ω，其它电阻不计。若整个装置处在B=0.5T、方向垂直向里的匀强磁场中，现将ef棒以V=10m/s的速度水平向右作匀速运动。

求：（1）ef棒产生的感应电动势大小Eef。  
（2）维持ef棒作匀速运动所需水平外力的大小和方向。
两小磁针在同一水平面上，因受某种磁场的作用后相互平行，如图所
示，产生这种效果的磁场可能是(忽略小磁针相互作用)
A．某条通电直导线产生的磁场
B．相距很近的异名磁极间的磁场
C．某个通电螺线管产生的磁场，其中一个磁针在管内，一个磁针在管外
D．某个单匝通电圆形电流的磁场，一个磁针在环内，一个磁针在环外
如右图所示，在光滑的水平面上，一质量为m，半径为r，电阻为R的均匀金属环，以初速度v0向一磁感应强度为B的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d>2r)．圆环的一半进入磁场历时t秒，这时圆环上产生的焦耳热为Q，则t秒末圆环中感应电流的瞬时功率为(　　)
A．B．
C．D．
如图，两根相距l＝0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R＝0.15Ω的电阻相连。导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k＝0.5T/m，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝0.5T。一根质量m＝0.1kg、电阻r＝0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求：

(1)同路中的电流；
(2)金属棒在x＝2m处的速度；
(3)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中安培力做功的大小；
(4)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中外力的平均功率。
如图所示，在置于匀强磁场的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度υ向右匀速运动．已知磁场的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外，导轨间距为L，导体杆PQ的电阻为r．导轨左端连接一电阻R，导轨的电阻忽略不计，则通过电阻R的电流方向为______________，导体杆PQ两端的电压U=_____________．
如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为  (    )
A．水平向右
B．水平向左
C．垂直于纸面向里
D．垂直于纸面向外

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